Je stárnutí jen nešťastná náhoda?

přidáno: 14. 10. 2009 23:16, autor: Michael Gibbs   [ Aktualizováno 30. 6. 2010 0:30 uživatelem Martin Chlupáč ]
Vědci ze Stanfordovy univerzity zpochybnili platnou teorii stárnutí. Jejich objev je v rozporu s tvrzením, že stárnutí je způsobeno hromadícím se poškozením tkání podobným korozi. Nové poznatky naznačují, že proces stárnutí je řízen specifickými genetickými pokyny. Pokud je to pravda, věda může jednoho dne najít způsob, jak tyto signály vypnout a stárnutí zastavit nebo i obrátit.

“Byli jsme opravdu překvapeni”, říká dr. Stuart Kim, vedoucí výzkumu. V jeho laboratoři zkoumali proces stárnutí háďátka obecného (Caenorhabditis elegans), což je milimetr dlouhý červ žijící v půdě, jehož jednoduché tělo a malé množství genů z něho dělá užitečný objekt biologických pokusů. Červi stárnou rychle: dožívají se sotva dvou týdnů.

Když Kimův tým srovnával mladé a staré červy, narazil na stářím podmíněné změny úrovně tří faktorů, jakýchsi molekulárních vypínačů, které zapínají a vypínají geny. Tyto změny spouštějí procesy, jež změní mladé červy na důchodce.

Otázku, co stárnutí způsobuje, řeší dvě protichůdné školy. Jedna tvrdí, že stárnutí organismů je dáno vrozenými genetickými programy. Tato teorie předpokládá, že přirozený výběr nutí stárnoucí organismy k úpadku. Ovšem přirozený výběr funguje pomocí genů, které pomáhají živočichům produkovat hodně potomků. Když reprodukce skončí, geny už jsou mimo dosah přirozené selekce. Proto vědci argumentovali, že stárnutí nemůže být geneticky programováno.

Protichůdná teorie tvrdí, že stárnutí je nevyhnutelným důsledkem hromadění opotřebení a poškození. Toxiny, volné radikály, záření poškozující DNA, nemoci a stres, to vše ničí tělo tak, že už se nakonec nedokáže vzpamatovat. Zatím měla tahle teorie navrch.

Ovšem tým ze Stanfordu přinesl jiné tvrzení. “Naše poznatky prostě neodpovídaly současnému modelu hromadících se poškození. Tak jsme museli vzít v úvahu alternativu, že jde o směřování vývoje”, říká dr. Kim.

Vědci použili silikonové mikročipy sledující změny v projevech genů - aby našli geny, které byly odlišně spuštěné u mladých a starých červů. Našli stovky genů řízených věkem, zapínaných a vypínaných jediným transkripčním faktorem nazvaným elt-3, který se vyskytuje ve větším množství se stoupajícím věkem. Tři další transkripční faktory regulující elt-3 se s věkem mění taky.

Aby poznali, zda tyhle signální molekuly jsou nebo nejsou součástí mechanismu stárnutí cestou opotřebovávání a poškozování, vědci vystavili červy stresu, který by měl stárnutí způsobit. Horku, volným radikálům, radiaci a nemocem. Ovšem žádný z těchto faktorů neovlivnil geny, které nutí červy stárnout. Takže to vypadalo, že jejich stárnutí není způsobeno chemickým poškozením. Dr. Kim řekl, že místo toho klíčové regulační dráhy připravené pro mládí se ve stáří nějak vychýlily. Přirozený výběr nedovede spravit problémy, které vzniknou v pozdním období života. Takže genetické dráhy stárnutí se vytvoří omylem. Kimův tým hovoří o tomto posunu jako o “směřování vývoje”.

“Našli jsme normální vývojový program, který funguje u mladých tvorů, ale stává se nestabilním, jak červ stárne. To má lví podíl na molekulárních rozdílech mezi mladými a starými červy.”
Dr. Kim nedovede říct, zda ke stejnému vývoji dochází i u lidí, ale vědci mohou začít hledat tento nový mechanismus stárnutí, který byl objeven u pokusných zvířat. “Směřování vývoje” vypadá jako vysvětlení, proč tvorové stárnou. “Každý předpokládal, že stárneme jak rez”, řekl Kim. “Ale jak pak vysvětlíte zvířata, která nestárnou?”

Některé želvy kladou vejce i ve věku 100 let, jsou i velryby dožívající se 200 let a mlži, co přežijí 400 let. Ti tvorové mají stejné stavební prvky DNA, proteiny a tuky jako lidé, myši i červi. Chemie opotřebovávání a poškozování by měla být stejná u všech buněk, včetně poškození volnými radikály, čili je těžké vysvětlit, proč různá zvířata mají tak rozdílnou dobu života. “Volným radikálům je jedno, jestli je to buňka člověka nebo červa”, říká Kim.

Pokud je stárnutí místo chemických procesů, kterým se nedá zabránit, řízeno změnami regulačních genů, proces stárnutí nemusí být nevyhnutelný. Přinejmenším teoreticky je možné, že proces “směřování vývoje” lze zpomalit nebo zastavit.

“Měli bychom si z toho odnést, že stárnutí může být zpomaleno a řízeno manipulací se signálními obvody uvnitř buněk”, řekl dr. Mark Tatar, profesor biologie a medicíny na Brownově univerzitě, který se na výzkumu nepodílel. Dr. Kim dodává: “Tohle je nový a potenciálně významný mechanismus, který to způsobuje. Je to nový směr k přemýšlení, jak zpomalit proces stárnutí.”


Casey Kazan
Adapted from the following source: http://med.stanford.edu/news_releases/2008/july/aging-worm.html