NR és NAD+ információk

Az öregedés kilenc ismertetőjegye

2021.10.05 18:49
Az öregedés kilenc ismertetőjegye

 


1991-ben az Öregedés evolúciós biológiája című könyv meghatározta az öregedést, mint „a szervezet életkor-specifikus fitnesz-összetevőinek tartós csökkenését a belső fiziológiai romlás miatt”.
Ez egy meglehetősen tág definíció az öregedési folyamat leírására.
Az öregedés meghatározásának kihívása az, hogy az öregedés bonyolult út. Nincs egyetlen válasz, amely megmagyarázza, miért öregszünk. Az öregedési kutatásokkal foglalkozó tudományos közösség iránti érdeklődés jelentősen felgyorsult azonban az elmúlt 30 évben, mélyen megvizsgálva az élet sejtes és molekuláris alapját.
A Cell-ben megjelent összefoglalóban Carlos Lopez-Otın és egy kutatócsoport az öregedés kilenc jellemzőjét javasolta, amelyek hozzájárulnak az öregedési folyamathoz .

 

A kilenc jellemző a következő:
- Genomikai instabilitás,
- Telomer-kopás,
- Epigenetikus változtatások,
- A proteosztázis elvesztése,
- Deregulált tápanyag-érzékelés,
- Mitokondriális diszfunkció,
- Sejtszenzencia,
- Őssejtek kimerülése,
- Megváltozott intercelluláris kommunikáció.

 

1) Genomikai instabilitás


A DNS elég fontos, és nem meglepő, ha mindenki tudja, hogy a DNS-t érdemes megvédeni.
Az emberi test tervrajzaként a DNS felelős azért, hogy mindenhez bonyolult tervet készítsen, hogy hogyan működjön minden egyes művelet a testben. A test sejtjei is tudják a DNS jelentőségét, vastag falakkal rakták körbe őket, hogy biztonságosan el legyenek zárva a káros erőktől.
A sejtek legnagyobb erőfeszítései ellenére a DNS folyamatosan támadás alatt áll.
A szabadgyökök, a szennyező anyagok, a növényvédő szerek és a nap UV-sugarai mind károsítják DNS-t.
Az Amerikai Öregedéskutatási Szövetség szerint minden ember DNS-e naponta egymilliószor károsodik .
Szerencsére a DNS is kódol egy sor utasítást, hogy helyrehozza magát az ilyen agresszoroktól, de ez a javítás energiát igényel, és annak hiányában leállnak az önjavító folyamatok.
Az életkor előrehaladtával a DNS (vagy genom) károsodása felhalmozódik - az úgynevezett genomiális instabilitás jön létre.
Örökölheti továbbá a mutációkat az ember a DNS-helyreállítási folyamat során is, ami további kárt okoz a DNS-ben.
Az öregedés és a genomiális instabilitás közötti összefüggés nagyban hasonlít egy jól karbantartott autó élettartamához. Hihetetlenül aprólékos lehet a gumiabroncsok forgatása, az olajcsere, az abroncsnyomás ellenőrzése és az üzemanyag a hatékonyabb vezetés terén.
Azonban mint minden autó, a DNS is az idő múlásával egyszerűen felbomlik, szétesik.

 

2) Telomer-kopás


A telomer lemorzsolódás a genomiális instabilitás egy bizonyos típusa, amelyre a legutóbbi kutatások során olyan nagy figyelmet fordítottak, hogy külön említik az öregedés kilenc jellemzője között.
A telomerek védőkupakok az egyes kromoszómák végén, mint a műanyag kupakok a cipőfűző végén. Ahhoz, hogy megértsük, miért tanulmányozzák a telomereket olyan szorosan az öregedéskutatás során, meg kell vizsgálnunk, hogyan replikálódik a DNS.
Valahányszor a test sejtjei sejtosztódáson mennek keresztül, a telomerjeik töredékét lobbantják ki, és ezáltal rövidebbek lesznek, valahányszor a sejtek replikálódnak. Végül a sejt telomerjei elfogynak, és már nincs hová vágni. A test sejtjei ebben a szakaszban nem képesek már osztódni, felgyorsítva ezzel az öregedési folyamatot.
A telomer hosszának véges jellege miatt a kutatók összefüggéseket vizsgáltak az élettartam meghatározásához.

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent kutatási cikk a telomer hosszát vizsgálta különféle fajokban.
A cikk megállapítja, hogy:
"Az itt bemutatott eredmények azt mutatják, hogy egy faj telomer rövidülési sebessége felhasználható a faj élettartamának előrejelzésére ..."

A telomerek felfedezése megváltoztatta az öregedéssel kapcsolatos gondolkodásmódunkat, és arra késztette a kutatókat, hogy gondolkodjanak időrendi vagy biológiai korunkon túl is.
A munka olyan mélyreható volt, hogy a kutatók Nobel-díjat kaptak.

 

3) Epigenetikai változások


Az öregedési kutatás nem csak a DNS-re koncentrál.
Végül is számos különböző funkció dolgozik együtt a DNS-sel a közös működésük érdekében, mint például az epigenom.
A test minden sejtjén ugyanaz a DNS.
Hogyan lehet mégis, hogy a májsejt másképp működik, mint az agysejt? A válasz az ember saját epigenomjában rejlik.

Az epigenom olyan kémiai vegyületek sokasága, amelyek megmondják a DNS-nek, mit kell tennie.
Ha a DNS a test terve, akkor az epigenom (ebben a szimbolikában) a vállalkozó.
Felhívják a résztvevőket, megnézik a terveket, és eldöntik, mit építenek.
Ezt a funkciót gén expressziónak is nevezik.

Például a test májsejtjeihez az epigenom „bekapcsolja” a DNS bizonyos részeit, hogy májsejtként rendelje azokat hozzá. Sajnos, ahogy öregszik a test, az epigenomját a környezeti expozíció és a betegségek befolyásolhatják. Ezek a változások megváltoztathatják az epigenom működését a génexpresszióban, befolyásolva azt, ahogy az epigenom feldolgozza a DNS-t.

A Journal of Applied Physiology folyóiratban megjelent cikk vázolja, hogy az epigenetikus változások, mint például a mutációk, deléciók és transzlokációk, a genomiális instabilitás egyik fő okai.

Az epigenom és a DNS úgy működik együtt, hogy egyáltalán nem működhet a másik nélkül.
Az epigenetikai elváltozások és az öregedés kutatása továbbá rávilágít arra, hogy az öregedés összes jellemzője hogyan kapcsolódik önmagához.

 

4) A proteosztázis elvesztése

 

A proteosztázis a „fehérje” és a „sztázis” alapszavakból származik, amelyek egyensúlyi állapotot jelentenek. Ez a folyamat a fehérjék stabil termelésének fenntartása a testben minden kérdés nélkül.

A proteosztázis elvesztése azt írja le, amikor ez a létfontosságú fehérjeépítő gép nem működik megfelelően.
A fehérjék értékes molekulák. Alapvető feladatokat látnak el a sejtben, a sejtfal őrzésétől kezdve a test összes főbb kémiai reakciójának enzimeként történő működéséig.
A test a fehérjehálózaton keresztül fenntartja a proteosztázt, de néha túl kevés vagy túl sok fehérjét képes létrehozni, ha hibák fordulnak elő. Ezek a hibák problémákat (ráncokat) hozhatnak létre a hálózaton belül, megzavarva a rendet, és eltorzult és diszfunkcionális fehérjéket hozhatnak létre úgy, mint egy papírelakadás a nyomtatóban.
A Nature Reviews Molecular Cell Biology című folyóirat áttekintése szerint a környezeti tényezők stresszt okozhatnak ebben a fehérjeépítő rendszerben, ezáltal ezek a hibák idővel gyakrabban jelentkeznek.
A következő következtetés olvasható:
„A proteom-egyensúly fenntartása kihívást jelentő feladat az öregedés során felhalmozódó különféle külső és endogén stresszekkel szemben. Ezek a feszültségek a proteosztázis hálózati kapacitásának és a proteom integritásának csökkenéséhez vezetnek. "

Az oxidatív stressz periódusai, a szabadgyökök és a szervezetben található antioxidánsok egyensúlyhiánya miatt ezek a fehérjetermelési balesetek gyakrabban fordulhatnak elő, és hasonlóan az oxidatív stresszhez, a fehérjetermelésben és a fehérjebontásban is egyensúlynak kell lennie.

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent kutatási cikk megerősíti:
"A fordulópont ... akkor következik be, amikor a jó fehérjék feltöltése már nem tartja a lépést a hibás
hajtogatás, az aggregáció és a károsodás okozta kimerüléssel."

 

5) Deregulált tápanyag-érzékelés


A test sejtjeinek tápanyagokra van szükségük a működéshez, és tápanyagukat az elfogyasztott ételből nyerik. A tápanyagok azonban nem mindig stabilak.
Nem eszel a nap minden ébrenléti óráján (ha igen, ez egy teljesen különálló kérdéssor).
Honnan tudják tehát a test sejtjei, hogy mikor állnak rendelkezésre tápanyagok és mikor nem?
A test sejtjeinek vannak olyan érzékelői, amelyek képesek reagálni a test tápanyagszintjének ingadozására, azonban a test sejtjeinek óvatosnak kell lenniük. Minden körülmények között pont a megfelelő mennyiséget és minőséget kell bevenniük. Miért?
Az anyagcsere érzékenysége miatt, mert az étel energiává alakítása kétélű kard.
Minden alkalommal, amikor a test energiává változtatja az ételt, a test káros melléktermékeket is hoz létre, mint a szabadgyökök.
Képzeljünk el egy benzinmotort. Hatékony energiát termel autónk számára, de szén-dioxid-kibocsátást eredményez a kipufogógázból. A test sejtjeinek tápanyag-érzékelői biztosítják, hogy ne vegyen túl sok vagy túl kevés ételt. Azonban idővel, miközben a test sejtjei felhalmozódnak az oxidatív stressz okozta károsodásokban, ezeknek az érzékelőknek nehézségeik lesznek a tápanyagbevitel szabályozásában.

A Communications Biology újságban megjelent cikk jelzi, hogy ezek a tápanyag-érzékelők biztosítják a molekuláris alapot az életmódbeli szokások és az öregedés közötti összefüggéshez.
Minél több kárt okoz a tápanyag-érzékelő, annál több kárt okoznak az anyagcserével. Ez egy ördögi körforgássá válik, ami azonban nem mind rossz hír.
A kalóriahiányra vonatkozó tápanyag-érzékelés folyamatos tanulmányozása mély hatással lehet az öregedési kutatásokra, amint azt a Nature-ben megjelent áttekintés kiemeli:
„Másrészt az egyik legeredményesebb beavatkozás az öregedés kezdete ellen a tápanyag-bevitel korlátozása vagy a kalóriakorlátozás. Ezért a normális tápanyag-érzékelő mechanizmusok megértése előfeltétele a jobb beavatkozások tervezésének… ”


6) Mitokondriális diszfunkció


A mitokondrium a „sejt erőműve”.
A mitokondriumok termelik az összes szükséges energiát, amelyre a test sejtjeinek szüksége van, ezért az anyagcsere elsődleges komponenseként működnek. A mitokondriumok a test energiájának 90% -át termelik, azonban ez az energia költséggel jár.
Amint azt a Journal of Signal Transduction folyóiratban megjelent áttekintés is mutatja, a mitokondriumok a sejt szabadgyökeinek nagy részét képezik, mint anyagcsere-motorjaik melléktermékei.
A test sejtje tápanyag-érzékelőiben bekövetkező károkozás ördögi köre a mitokondriumokban is megjelenik. A szabadgyökök károsítják a mitokondrium hatékonyságát, túlterhelik a rendszereiket, és közben további szabadgyököket hoznak létre.
Ezenkívül a York Egyetem Kineziológiai és Egészségtudományi Karának kutatása azt mutatja, hogy kevesebb mitokondriumot készít az emberi szervezet az életkora előrehaladtával, és az a néhány mitokondrium, amelyet meghagyott, az sokkal egészségtelenebbé vált.
Az integratív orvoslás kiemeli, hogy a mitokondrium funkcióinak elvesztése túlzott fáradtságot eredményezhet, ami az öregedéssel járó gyakori tünet.
A mitokondriumok azonban nagyon reagálnak a test energiaigényére.
Az áramhálózathoz hasonlóan, ha csökken az áramigény, egyes erőművek leállnak a nagyobb hatékonyság érdekében. Hasonlóképpen, a mozgásszegény életmód további mitokondriális hanyatláshoz vezet, mivel a test reagál az alacsonyabb energiaigényre. Szerencsére ennek az ellentéte is igaz.
David A. Hood és a York Egyetem tanulmánya azt mutatja, hogy a testmozgás elősegítheti a mitokondriális biogenezist, azt a folyamatot, amikor a test több mitokondriumot hoz létre az új energiaigény kielégítésére.

 

7) Sejtes öregedés


A sejt öregedése olyan állapot, amelyben a sejt már nem képes megosztódni, ami elkerülhetetlenül a pusztulásához vezet.
A sejtes öregedés természetes folyamat.
Általában a test annyi új sejtet képes előállítani, hogy mindig meghaladja az öregedő sejteket.
Az öregedő sejtek száma azonban az életkor előrehaladtával növekszik.
A sejt öregedésére tehát úgy lehet gondolni, mint egy természetes védő mechanizmusra. Amikor egy sejt helyrehozhatatlan DNS-károsodást vagy telomer diszfunkciót szenved el, a sejt öregedése megakadályozza, hogy a sérült tulajdonságok tovább szaporodjanak. Ezt a környezeti stresszorok felhalmozódása elleni védelmet nevezik a test "utolsó árok" megközelítésének.
A Nature Review Molecular Cell Biology folyóiratban megjelent összefoglaló megjegyzi, hogy „a sejtek öregedése az endogén és exogén stresszekre adott válaszként jelentkezik”.
A Nature Reviews Endocrinology cikkben található áttekintő cikk azonban rámutat arra, hogy a sejtek öregedése, mint ok/okozó szerepet játszik az öregedéssel összefüggő állapotokban.

Az új sejtek pótlása nélkül a sejtek öregedésének szaporodása problematikus lehet.
Például a Nature Medicine által közzétett áttekintés olyan felmerülő bizonyítékokat vázol fel, amelyek azt sugallják, hogy az öregedés a szövet-helyreállító képesség és a gyulladásgátló molekulák elvesztését okozza.

 

A sejtes öregedést vizsgáló kutatások azonban azt remélik, hogy felszabadítják a pozitív terápiák öregedési mechanizmusát, különösen a problémás sejtek szaporodásának megakadályozásában.
A Nature Reviews Endocrinology ugyanazon áttekintése rámutat a sejtes öregedés jótékony hatásaira a tumor elnyomásában, azonban sokat kell még tanulmányozni ezen előnyök ellenőrzését.

 

8) Őssejtek kimerülése


Az őssejtkutatás következetesen éri el az étert és a híradót az utóbbi évtizedekben elismert tudománya miatt. Jó oka van rá.
Az őssejtkutatást az ígéretek és a viták egyaránt kísérik. Különösen az őssejtkutatás képes felszabadítani az új szövetek potenciális növekedését az emberekben.
A kutatás korai szakaszában azonban az embriók használata politikai nézeteltérést okozott a folytatásában. Szerencsére a legújabb kutatások felnőtt őssejtek alkalmazásával meg tudták kerülni ezt az ellentmondásos gyakorlatot.
Hogyan működnek tehát az őssejtek? Az őssejtek működésének megértéséhez vissza kell tekintenünk az epigenomra és arra, hogy képes-e specifikus géneket be- és kikapcsolni.
Az epigenom felelős a sejtek szerepeinek kiosztásáért.


Minden sejtnek egyetlen funkciója van. A bőrsejtek, a májsejtek, az agysejtek, a szívsejtek - mindegyiknek egy szerepe van. Az őssejtek azonban olyanok, mint a friss főiskolai végzettségűek, akik készek csatlakozni a test bármelyik sejtjéhez. Még nincs speciális munkájuk, és alig várják, hogy némi felelősséget kapjanak. A test szükségletei alapján az őssejtek kijelölhetik magukat, hogy specifikus sejtekké váljanak.
A test összes sejtjének megerősítése tehát az őssejtek feladata.


Például, ha több májsejtre van szükség, úgy az őssejtek kiigazítják ezt a különbséget azáltal, hogy májsejtekké válnak. Ez a sejtpótlási ciklus létfontosságú a szövetek homeosztázisához és regenerációjához.
Az őssejtek kimerülése akkor következik be, amikor ez az új, kezdő munkaerő nem tudja elég gyorsan pótolni a visszavonuló sejteket a szöveti csúcsfunkció fenntartásához.
Az őssejtek kimerülése tehát szorosan összefügg az öregedés egyéb jellemzőivel.
Az őssejtek és a visszavonuló sejtek közötti egyensúlyhiány az öregedő sejtek szaporodásából adódhat, amelyet főként a DNS károsodása okozhat.
A Sejtmetabolizmusban újságban megjelent összefoglaló kiemeli:
"Az életkorral összefüggő sejtciklus-hibák (például DNS-károsodás vagy kromoszóma-dezorganizáció) által okozott replikációs stressz csökkentheti a HSC funkcionális aktivitását, ami csökkent vértermeléshez és csökkent terápiás potenciálhoz vezethet a transzplantációs vizsgálatokban.”

Sokkal több kutatás van még hátra az őssejtek potenciális képességeinek kiaknázására, de az öregedéssel való összefüggése egyértelmű. Az öregedési kutatás pedig megköveteli a tudósoktól, hogy az őssejteket vegyék figyelembe az öregedés egyéb jellemzőivel együtt.

 

9) Megváltozott sejtközi kommunikáció


A test sejtjei imádnak csevegni/kommunikálni.
A kémiai jelzőmolekulák bonyolult hálózatát használják az egymással való kommunikációhoz.
A test sejtjei ezeket a hálózatokat arra használják, hogy együtt alkalmazkodjanak a környezeti változásokhoz, és kezeljék azokat a komplex mechanizmusokat, amelyekre a többsejtű organizmusnak (mint az embereknek) szüksége van.
Az öregedés során azonban ez a hatalmas kommunikációs hálózat a jel romlását szenvedi el.
Az öregedéssel a jelek gyengülnek, és a kommunikáció csúszik, más néven megváltozik a sejtközi kommunikáció.
Ennek a jelromlásnak az egyik legfőbb oka a gyulladás.


A gyulladás a test természetes válasza a fenyegetések és a sérült sejtek eltávolítására.
Néha azonban a gyulladás meghaladhatja a kívánt rövid élettartamú kimenetet, és jelentős kárt okozhat a közeli egészséges sejtekben.
Miért váltja ki a gyulladást a sejt? Az egyik fő ok az öregedő sejtek, a régi sejtek létezése, amelyek már nem képesek többszörözni magukat. Az eleven sejtek gyulladást okozó vegyszereket fejtenek ki, és ezáltal több kárt okoznak a sejtek környezetében.
Egyes tanulmányok azt sugallják, hogy az öregedő sejtek ugyanazokat a sejtközi kommunikációs jeleket használhatják a közeli egészséges sejtek öregedő sejtekké történő átalakítására.
A Sejtbiológiai trendek folyóirat áttekintése feltételezi, hogy:
"Az öregedés és az ahhoz kapcsolódó betegségek egyik következménye az öregedő sejtek felhalmozódása és azok aktív sejtközi kommunikációs profilja."

A megváltozott sejtközi kommunikáció körüli vizsgálatok megkérdőjelezik azt a felfogást, hogy az autonóm sejtek az egyedüli alanyai a molekuláris öregedésnek. Bár még mindig sok mindent nem tud a tudomány arról, hogyan működik ez a hatalmas kémiai jelátviteli hálózat, a sejtek közötti kommunikáció körül végzett kutatások szemléltetik, hogy az öregedés hogyan lehet a környezetükben lévő sejtek következménye.

 

Miért kell az embernek törődnie az öregedés kilenc jellemzőjével?


Az öregedés kilenc jellemzője segít megérteni, hogy az öregedés folyamata nagyon bonyolult.
Egyenlőre nincs konkrét és megnyugtató válasz. Számtalan felvetés van, de inkább úgy tűnik, hogy a válaszok sokasága szorosan összefonódik egy másikkal, mint egy gumiszalag gömb - az öregedés okának tudományos felvetése azonban még mindig nagyon fiatal.


A tudósok világszerte továbbra is új eredményeket találnak, kibővítve az öregedés kilenc jellemzőjének megértését. Valószínűleg az öregedési folyamatokkal kapcsolatos ismereteink a jövőben nem korlátozódhatnak csak erre a kilencre.
Annak megértése azonban, hogy miért öregszünk - jelenleg erre a kilencre enged következtetni.
A tudomány ma minden szegmensében folyamatosan feltárja, hogy mindennapi szokásaink és környezetünk miként befolyásolhatja mikroszkopikus szinten az öregedés folyamatát.

Nem szabad azonban elfeledni, hogy soha nem késő nagyobb elkötelezettséget vállalni az egészség és az egészséges öregedés érdekében.

 

 

Forrás:

https://www.truniagen.com/blog/the-nine-hallmarks-of-aging/

Fordítás és kiegészítés, a zárójeles részek:

Mebar Kft.

Kapcsolódó termékeink:

 NAD+