Mnogi ljudi žele proslaviti 100. rođendan u izvrsnoj formi, dobrom tjelesnom zdravlju i oštrom umu te razbijaju glavu pitanjem je li zdravlje u kasnijim godinama rezultat genetskog nasljeđa ili životnog stila.
Drugi se jako boje starenja iako nedavno objavljena opsežna studija dokazuje da je strah potpuno suvišan, jer se s povećanjem broja svijeća na rođendanskoj torti, očekuje i povećanje zadovoljstva kod većine ljudi.
To je potvrdila jedna od najvećih studija do sada koja se bavila pitanjem starenja i sreće objavljena u časopisu Journal of Experimental Psychology. U njoj je sudjelovalo gotovo 10.000 osoba, muškaraca i žena u dobi od 10 do 85 godina, piše Slobodna Dalmacija.
Svi koje spominjemo vjerojatno će biti oduševljeni i rezultatima recentne studije Bank of America, koji govore da će čovjek uskoro prosječno živjeti sto godina, jer tehnologija koja to omogućuje napreduje golemim koracima i već sada zarađuje astronomske iznose!
Kompanije kao što su Illumine ili Alphabet navodno su svjetski predvodnici istaživanja koja će dramatično poboljšati kvalitetu i produljiti trajanje života, a u analizi se ističe pet područja u kojima se očekuje strelovit rast a to su genomika, umjetna inteligencija, big data, prehrana budućnosti, nesmrtnost i razvoj revolucionarnih lijekova.
Što o ovim najavama misli prof. dr. sc. Krešimir Pavelić, dekan Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Puli, redoviti član EMBO akademije (European Molecular Biology Organization) najjače svjetske akademije znanosti o životu koja broji oko 80 nobelovaca, i odnedavno znanstveni voditelj "Rejuve", nove znanstvene i poslovne grupacije koja se brine o starenju sa sjedištem u Hong Kongu!?
Prepisivanje gena
- Za produljenje ljudskog vijeka postoje opravdani biološki razlozi. S jedne strane to su životinje i biljke koje su dugovječne ili pak besmrtne, a s druge strane genetske manipulacije sa stanicama i organizmima. Neke vrste vraćaju se u stadij larve i potom ponovno rastu u odrasli organizam i to ponavljaju nekoliko puta (npr. meduza, Turritopsis dohrnii). Strvinari (Silphidae) kad gladuju vraćaju se u prethodno stanje nezrelosti.
Biološkom besmrtnošću smatra se kad stopa smrtnosti vrste ne raste nakon sazrijevanja u odrasli organizam. U biološku besmrtnost spadaju i klonovi, tj. kreiranje višestaničnog, genetički identičnog organizma. Radi se o aseksualnoj reprodukciji u kojoj nema oplodnje spolnih stanica.
Ovakva reprodukcija bez seksa prirodno se događa u mnogim vrstama kao što su neke biljke i insekti. Za takve organizme također možemo reći da su dugovječni. Tako npr. grm u pustinji Mojave koji se zove kraljevski klon star je 11.700 godina.
Govori se i o besmrtnosti kroz biološki identičnu replikaciju - samokloniranje. Ima dosta takvih primjera: američka jasika ili Pando kolonija stara je barem 80.000 godina, neke morske trave kao što je Posidonia oceanica stare su između 12.000 i 200.000 godina.
Ima čak i kod nas individualnih primjera stabala koja žive nekoliko tisuća godina. No, postoje i vrste koje uopće ne stare kao što je europska zdravičica (Sanicula Europea), morski ježinac, neke školjke, meduza, hidre…
Zbog čega su hidre dugovječne pa i besmrtne?
- Hidra (Cuidaria) je jednostavna životinja čistih voda koja sadrži stanice koje se neprestano dijele što omogućava da otrovi i raznovrsni defekti bivaju „razrijeđeni“. Hidre ne stare te su biološki besmrtne. Identificiran je i faktor odgovoran za samoobnovu hidre - zove se FoxO i spada u faktore prepisivanja gena.
Što znanost smatra početkom života?
- Znanost, pravo, filozofija i religija imaju vlastite definicije i etičke rasprave o početku života. Smatra se da je život na Zemlji počeo prije više od 3 milijarde godina.
No kako su se prvi organizmi u svemiru razvili iz primordijalne juhe? Je li "šokantnim" početkom, potpunim hlađenjem ili izvan ovog svijeta.
Neki znanstvenici smatraju da život čovjeka počinje nakon ugradnje oplođene jajne stanice u stijenku maternice (proces nidacije) kada tzv. stanična nakupina postaje aktualni embrij i ulazi u hormonalni dijalog s majkom. Čak dvije trećine tih "nakupina" ne uspijevaju se ugraditi u zid maternice i jednostavno bivaju odbačene.
Razlog ovome je proces "kontrole kvalitete" koji osigurava normalno preživljavanje, rast i razvoj samo onih staničnih nakupina koje za to imaju najveće šanse. To je i glavni argument tim znanstvenicima da stvarnim početkom života smatraju proces ugradnje u stijenku maternice.
Pokusi na vinskim mušicama
Očekivani životni vijek se dramatično produljio u posljednjih 250 godina!?
- Godine 1786. prosječni očekivani životni vijek bio je 24 godine, a 1886. je udvostručen - 48 godina. Današnje novorođenče može očekivati prosječan život od 76 godina. S novim otkrićima životni vijek može se uskoro očekivati iznad 100 godina.
Neki znanstvenici smatraju da u budućnosti ljudi uopće ne bi trebali umrijeti. Ako uzmemo u obzir Bibliju, od 1. do 8. generacije navodni prosječan životni vijek iznosio je 926 godina. Od 9. do 22. generacije pao je na 147, od 33. do 47. manje od 55 godina itd.
Biblijske spoznaje dugovječnosti ne treba a priori odbacivati zbog toga što trenutačno otvaraju pitanja na koja ne možemo ili ne želimo odgovoriti, jer su nam filozofski nelagodna.
Sukob s etabliranim teorijama u arheologiji, antropologiji i paleontologiji ne bi trebao zaustaviti evaluaciju tih mogućnosti. Biblijsko pozivanje na dugovječnost egzistira i intrigantno je koherentno s genetičkim interpretacijama.
Što je onda uvjetovalo tako drastičan pad dužine života?
- Može se samo nagađati: povećana radioaktivnost, pojačano UV-zračenje, loša voda pomiješana s naplavinama ruda iz potopljenih rudnika, ozbiljne klimatske promjene uslijed hidroloških ciklusa što su prouzročile ledenu kišu, evaporaciju toplih oceana i stvaranje neprobojnog gustog sloja.
Kao jedan od faktora spominje se i razmnožavanje unutar obitelji što je u davno doba bio socijalno i pravno prihvatljiv običaj dobro dokumentiran u Starom zavjetu. Općenito se smatra da je životni vijek drastično skraćen nakon globalnog potopa.
Što sugerira biološku bazu besmrtnosti?
- Nedavna otkrića koja se odnose na telomeraze i matične stanice. Dugovječnost je genetski predodređena. To je potvrđeno s nekoliko klasičnih pokusa na vinskim mušicama i miševima ali i na ljudskom stanicama.
Postoji genetska razlika s obzirom na dužinu života među raznim populacijama vinskih mušica pa tako jedan soj ima 3 puta dulji životni vijek od drugog. Pokusi s 5 mutantnih sojeva ukazuju na preciznu ulogu gena u određivanju životnog vijeka.
Zbog čega moramo umrijeti?
- Svaka stanica starenjem biva izložena napadu slobodnih radikala u tijelu i okolišu. Preživljavamo kao živa bića jer naše stanice imaju sposobnost dupliciranja i popravaka prije no što uginu ili budu ubijene prirodnim uzrocima. Svaki put kad naša stanica podijeli DNA-molekule stvaraju nove vlastite kopije.
Postoji i unutarstanični program smrti. On predstavlja temeljnu funkciju tijekom razvoja biljaka i životinja. Dakle, programirana stanična smrt je koristan proces za razvoj i zdravlje organizma. Dnevno u organizmu umiru milijarde stanica.
Pri tome važnu ulogu imaju i dva važna proteina starenja: progerin i sirtuin. Progerin je protein odgovoran za regularno starenje organizma. Može uzrokovati ekstremno prijevremeno starenje. Kad telomere postanu odviše kratke i istrošene dolazi do aktiviranja i produkcije progerina, upozoravajući tijelo da su stanice na kraju svojeg upotrebljivog vijeka.
U toku su studije blokiranja prekomjerne produkcije ovog proteina koji u djece izaziva progeriju. To bi moglo usporiti starenje i prevenirati bolesti ovisne o starenju kao što su rak, srčane bolesti, Alzheimerova bolest.
Sirtuin može produžiti život mužjaka miševa za 16% u odnosu na prosječan vijek. Evolucijski konzerviran protein koji nadzire proces starenja te može doprinijeti procesu protiv starenja te strategiji liječenja od raka.
Sirtuini općenito promoviraju dugovječnost većine organizama u rasponu od jednostaničnih kvasaca do sisavaca. Na staničnoj razini sirtuini štite integritet genoma, pojačavaju otpornost na štetne učinke stresa te se općenito suprotstavljaju starenju.
Jastogov poučak
Napreduju i testiranja lijekova na području starenja. Napreduje i sprečavanje starenja stanica telemerazom, enzimom koji utječe na održavanje duljine telomera koji se skraćuju svakim dijeljenjem stanica, ali i uklanjanjem senescentnih stanica iz organizma koje također utječu na produljenje života... Navodno će novi koraci na ovom području premašiti i najoptimističnija očekivanja, misle mnogi znanstvenici. Šta vi mislite?
- Telomere su moćan kontrolni mehanizam unutar stanice. Kraj telemoernog lanca postaje kraći što smo stariji. Postoji stanično mjerilo koliko se puta stanica može podijeliti prije smrti tj. kad ostane bez telomera. Enzimi telomeraze koče gubitak telomera. Dakle, ekspresija telomeraza povezana je s besmrtnošću staničnih linija.
Znanstvenici bi u budućnosti mogli poduzeti korake prema dugovječnosti. Normalno telomeraze se koriste samo da bi produžile telomere tijekom formiranja spermija a možda i jajne stanice, i tako osiguravaju da naše nasljeđe bude dugo "mlado".
Produžene telomere pomoću telomeraza rezultiralo je produženim životni vijekom stanica u kulturi. Povećana sposobnost dijeljenja tih stanica bila je vjerojatno ekvivalentna stotinu godina života čovjeka. Zanimljiva je priča s jastozima: stariji jastozi fertilniji su od mladih. Dugovječnost kod njih također je posljedica aktivnosti telomeraza. Odrasli jastozi ispoljavaju telomeraze u većini svojih tkiva.
Editiranjem gena bit će moguće stati na kraj mnogim tumorima, infekcijama i rijetkim bolestima. Tehnologija sekvenciranja gena navodno napreduje brže od informatičke industrije, pa su nevjerojatna otkrića moguća na dnevnoj bazi! Od 2003. godine navodno se 99,9 posto smanjilo sekvenciranje genoma!? U čemu se sastoji strategija produženja života?
- Nanotehnologija, kloniranje i zamjena dijelova organa, krionika, genetska modifikacija i „varanje“ gena. Nanotehnologija, manipulacija materijom na atomskoj ili molekularnoj skali, omogućava produžavanje telomera. Sintetski DNA-nanokrugovi sastoje se od ponavljajućih sekvenci telomera i mogu se upotrijebiti za obnovu i pomlađivanje tkiva.
Terapijska primjena poput tretmana staračke sljepoće, učinka na starenje kože, degeneracije jetre, rak u fazi su istraživanja.
Što se tiče "varanja" gena – temeljna ideja je da je naše tijelo sastavljeno iz gena koji se aktiviraju tijekom života. Mogu biti aktivirani faktorima okoliša s fatalnim posljedicama. Statistički je sigurno da posjedujemo više letalnih gena koji se aktiviraju u kasnoj fazi života.
Da bi se produžio život potrebno je spriječiti aktivaciju tih gena. Da bi ljudi produžili život moraju prvo eliminirati otrove i štetne tvari iz okoliša koji naše stanice čini "zahrđalima". Potom je potrebno čekati znanstvene proboje u vidu nekog preparata koji će reaktivirati telomere u zdravim stanicama.
21. stoljeće moglo bi biti era u kojoj ljudi spoznaju vječnost života ali može također biti i vrijeme koje nas podsjeća na mnoge opasnosti utjelovljene u istraživanju i eksploataciji tih Bogu svojstvenih sposobnosti.
Minimalan fond
Zanimljiv je podatak iz 2010. godine da se svako 3,5 godine udvostručavalo znanje, a procjenjuje se da će se 2020. znanje iz područja medicine udvostručavati svako 73 dana!?
- Vjerujem da su ti podaci približno točni. No moramo imati na umu da je naše sveukupno znanje malo te da ovi podaci o ubrzavanju spoznaja baš i ne fasciniraju. Dvije su pretpostavke ovdje važne: prva da za nove spoznaje trebamo proboj u tehnologijama stjecanja spoznaja. Postojeće tehnologije prikupljanja znanja nisu dostatne iako su u posljednje vrijeme dramatično poboljšane.
Drugo, moramo mijenjati vlastite paradigme. Danas zasnivamo naša znanja o čovjeku i životu na temelju materijalnih, opipljivih činjenica, tj. svodeći sve na ulogu proteina i nukleinskih kiselina (DNA). Nemamo dovoljno znanja o drugim potencijalnim "igračima" većinu kojih ovaj čas ne možemo izmjeriti, a spadaju u sferu fizikalnih i spiritualnih fenomena.
Da zaključim, podaci o ubrzavanju dobivenih spoznaja ne mogu nas nikako fascinirati jer je taj fond još uvijek minimalan i toliko toga treba otkriti.
Prof. dr. sc. Ozren Polašek: Već danas počnite stariti sporije
- Svatko tko je ikada stario, zna koliko starenje ima snažan učinak na nas. Ono nas mijenja ne samo iznutra, nego i izvana. Na tom valu je razvijena cijela industrija antistarenja, koja obećava povratak u mladost. No, koliko je u tome znanstvene istine?
Unatoč velikim koracima koje znanost pravi u razumijevanju starenja, još uvijek nas muče mnogi problemi. Ono što danas vjerujemo je da je starenje usklađeni proces smanjivanja funkcije stanica, organa i organizma, za koji ne postoji jedan uzrok (osim, naravno, prolaska vremena), nego da se radi o nizu povezanih promjena.
Tako na molekularnoj razini vidim razna oštećenja proteina i drugih biomolekula, koje možemo koristiti u predviđanju i mjerenje nečije biološke dobi, kao što to radimo u projektu CarboNyx, koji financira Hrvatska zaklada za znanost.
No, glavno je pitanje možemo li starenje usporiti ili čak i preokrenuti?
U tu svrhu, razvijene su mnoge teorije, od kojih neke imaju i svoje ciljane mehanizme djelovanja i čak i razvijene molekule. Jedna linija istraživanja i razvoja lijeka protiv starenja temelji se na očuvanju strukture i funkcije proteina, ponajprije od oštećenja kisikom.
Drugi slijed istraživanja pokušava stabilizirati membranu mitohondrija, kako se ne bi događalo curenje štetnih radikala u stanicu. Posebno je zanimljiva ideja senolitika, molekula koje ciljano uklanjaju ostarjele stanice iz organizma. Tu su onda i druge molekule koje imaju djelovanje koje sliči gladovanju, u kojem znamo da stanice uklanjaju nakupine proteina, koje se često povezuju s bolestima i starenjem.
No, nažalost, niti jedan od ovih pristupa nije dao zadovoljavajuće rezultate na laboratorijskim životinjama, nego se najvećim dijelom radi o istraživanjima na stanicama. Glavna mana svih navedenih pristupa je da svi oni zasnivaju na kontroli samo jednog biološkog procesa.
Stoga nam je u budućnosti potrebno kontroliranje i preusmjeravanje više procesa istovremeno, kako bismo mogli djelovati na neke ili glavne mehanizme starenja. U konačnici, svatko od nas može već i danas početi stariti sporije – umjerena tjelovježba, pravilna prehrana, kontrola stresa i pridržavanje zdravih stilova života možda jesu naporni, ali su za sada najbolje što možete učiniti za sebe.