Az öregedés vége, avagy az élet 90 felett kezdődik
2011. augusztus 15. 10:04, hétfő
Ha elég sokáig élünk, egy idő után megáll a test öregedése. Vajon képesek lennénk-e még azelőtt megállítani ezt az órát, hogy a hamut is mamunak mondjuk?
Hirdetés



1939-ben két brit statisztikus, Major Greenwood és J. O. Irwin egy cikket tett közzé a Human Biology szaklapban, ami igazándiból senkit nem érdekelt abban az időben. Nem pusztán az év nem volt a legszerencsésebb ahhoz, hogy tudományos történelmet írjanak, de a tanulmányban szereplő kusza matematika is garantálta a biológusok és orvosok többségének elrettentését.

A cikk egy felettébb váratlan felfedezésről szólt. Greenwood és Irwin a 93 év feletti nők halandósági adatait tanulmányozta. Arra számítottak, hogy a halálozási ráta a kor előrehaladtával arányosan fog nőni, ahogy az a felnőtt élet során tapasztalható. A számok azonban nem ezt mutatták. 93 és 99 év között a halálozások száma hirtelen megtorpant, egy 99 éves mutatói ugyanolyanok voltak, mint egy 93 évesé. "Első pillantásra ez egy abszurd feltevésnek tűnik" - írták a meglepett statisztikusok, akik akárcsak az időszak elismert biológusai azzal zárták írásukat, hogy "az elaggásnak egész biztosan folytatódnia kell".

De mi van, ha mégsem? Mi van, ha az öregedés megáll? És ha életünk vége felé teszi ezt, van-e rá valamilyen módszer, hogy jóval hamarabb előidézhessük?

Az öregedés megállásának elmélete nehezen képzelhető el a gyakorlatban. Az öregedés ténye már a biológia és az orvoslás első napjaitól ismert, Arisztotelész több mint 2300 évvel ezelőtt könyvet írt a témában, aki - ahogy azóta szinte minden biológus - úgy tekintett az öregedésre, mint az elmúlás könyörtelen folyamatára, amit csak a halál állít meg. A jelenlegi molekuláris és sejtelméletek is azt tartják, hogy az öregedés egy élettani folyamat, ami egy kumulatív károsodást, elhanyagoltságot vagy diszharmóniát foglal magába. Az elméletek csak abban térnek el, hogy melyik halmozódás megy végbe. Az evolúciós biológusok például azt tanulmányozzák, hogyan engedi a természetes kiválasztódás ennek a halmozati károsodásnak a bekövetkezését.

1992-ben azonban kezdett megváltozni a felfogás, ebben az évben ugyanis Jim Carey a Davisi Kalifornia Egyetem, és Jim Curtsinger, a Minnesotai Egyetem kutatója egymástól függetlenül két mérföldkőnek számító írást jelentettek meg a Science-ben. Kiderült, hogy Greenwood és Irwin 1939-es kutatásának az volt a legnagyobb hibája, hogy emberi adatokat alkalmaztak, márpedig az ember a legrosszabb kísérleti állat. Az emberek nem hajlandók ketrecekben élni, mindemellett felháborítóan sokáig élnek és életük utolsó szakaszát viszonylagos kényelemben töltik - vonatkoztassunk el a kisnyugdíjasoktól, a megállapítás elsősorban a nyugati országokra vonatkozik, esetükben pedig előfordulhat, hogy a gondos ápolás miatt tűnt úgy, mintha megtorpant volna az öregedés folyamata.

Carey és Curtsinger éppen ezért nem embereket, hanem legyeket kezdett tanulmányozni. Több ezer, azonos korú légyből álló csoportokat tartottak gondosan felügyelt körülmények között, és aprólékos feljegyzést készítettek minden egyes légy haláláról, míg az egész csoport be nem végezte. Megdöbbentő módon ugyanazt tapasztalták, mint a statisztikusok. Először a halálozási ráta exponenciálisan emelkedett, néhány hét után azonban megállt az emelkedés. Carey több adata is minden várakozást felülmúlt. Amint a ráta egyenletessé vált, voltak hónapok, amikor nemhogy stabil maradt, hanem csökkent az elhullott legyek száma. Úgy tűnt, hogy egy viszonylag rövid öregedési szakaszt egy hosszú stagnálás követ, amikor az öregedés már nem fejti ki hatásait. Erre mindenki felfigyelt.

Hamarosan más biológusok is elkezdték kutatni az öregedés utáni élet jeleit, amit általános megdöbbenésükre minden megfelelő méretű laboratóriumi kísérletben meg is találtak, legyenek legyek, gyűrűs férgek vagy bogarak az alanyai. Azt be kell ismerni, hogy a kutatások többsége nem olyan méreteken zajlott, hogy egyértelműen jelentkezzenek a Carey által leírt hatások, emellett pedig senki nem kísérletezett egerekkel vagy más emlősökkel, ez azonban magyarázatot adott arra, hogy miért nem fedezték fel a hatást korábban. A lényeg a kísérleti alanyok számában és halálozásuk aprólékos dokumentálásában rejlik. Amint megfelelő méreteken kezdtek folyni a kísérletek, egyértelművé vált, hogy amit Greenwood és Irwin az idős hölgyeknél észlelt, az egy nagyon is valós jelenség, létezik a felnőttkornak egy olyan szakasza, amit stabil halálozási arányok jellemeznek, ez azonban ellentmond a tudománynak.

Michael R. Rose

Michael R. Rose, az Irvine-i Kalifornia Egyetem evolúcióbiológia professzora immár 15 éve dolgozott az öregedés kutatásán, amikor szembesült Carey és Curtsinger eredményeivel, amik egyszerűen sokkolták a professzort. "Akkoriban a nagy evolúciós teoretikus, William Hamilton munkájára, különösen az öregedési folyamatról készült 1966-os matematikai modelljére alapozva, az öregedésre egy könyörtelen hanyatlásként tekintettem" - mondta Rose.

Hamilton indoklása szerint bármelyik gént, ami az élet korai szakaszában, még a szaporodás előtt elpusztít egy organizmus, könyörtelenül kiirtja a természetes kiválasztódás, mivel az egyén képtelen utódot hagyni. Azok a gének azonban, amik csak az élet későbbi szakaszaiban pusztítanak, képesek öröklődni, ezáltal fennmaradni, tovább élve a populációkban. Ez alapján az öregedésre a "természetes kiválasztódás csökkenő erejének" eredményeként tekintettek és az evolúcióbiológia egyetemesen úgy értelmezte ezt a tézist, mint az öregedés elkerülhetetlenségét. Amint az egyén eléri azt a kort, ahol a rossz géneknek már nincs hatásuk a szaporodás sikerére, megszűnik a természetes kiválasztódás védőereje, vele együtt pedig a túlélés is nullára csökken. Erre érkezik egy eredmény, mely szerint egy idő után az öregedés egyszerűen megáll.

Rose két éven át gondolkozott a problémán, mire eljutott arra a pontra, hogy feltegye a kérdést: mi van, ha rosszul értelmezte Hamilton munkáját? Az továbbra is igaz, hogy az öregedést a természetes kiválasztódás erejének csökkenése okozza, azonban ha ezek az erők kimerültek, akkor vajon elképzelhető, hogy az nem az élet, csupán az öregedés végét jelenti? Ez persze önmagában csupán egy megérzés, egy spekuláció volt. Rose azonban tudta, hogyan tesztelje le.

Munkatársával, Larry Muellerrel, egy tehetséges számítógépes modellezővel és statisztikussal számítógépes modelleket kezdtek futtatni az öregedési folyamatról, beleszőve Hamilton matematikájának újraértelmezését. Rose abban reménykedett, hogy bizonyos körülmények között az evolúció lehetővé teszi az öregedés megállítását az élet késői szakaszában, legalábbis elméletben. Meglepetésükre az öregedés minden lefuttatott esetnél megállt. Úgy tűnt téves a végtelen öregedésről alkotott evolúciós elmélet.

A kutatók tovább szőtték elméletüket és megvizsgálták, vajon képesek-e megjósolni az öregedés különböző állomásainak evolúcióját. A válasz ismét igen volt. Kiderült, hogy a kulcs az utolsó kor, amin egy populáció képes a szaporodásra. Ha a szaporodás előbb megáll, akkor az öregedés is. Ha a szaporodás később áll meg, akkor az öregedés is követi ezt a tendenciát. A kutatóknak immár nem csak egy elmélet volt a kezükben, de annak kísérleti tesztelhetősége is.

Irány a laboratórium, ahol Rose több száz hallgató bevonásával több tucat légypopulációval kezdett kísérletezni, szigorúan felügyelve a generációk utolsó szaporodásának időpontjait. Végül összehasonlították a különböző generációk öregedési sémáit, amiket a több ezer légy napi megfigyeléséből származó, több hónapnyi adatból nyertek ki. Ilyen kísérlet, ilyen méreteken még soha nem zajlott korábban.

Az eredmények - bár titkon számítottak rá - így is messze túlszárnyalták a várakozásokat. A populációk pontosan úgy viselkedtek, ahogy azt a modellek megjósolták. A legalacsonyabb szaporodási korú populációknál állt meg leghamarabb az öregedés, és ezek éltek a legtovább. Ez már elég biztató volt, azonban nem zárták ki azt az értelmezést, amit Greenwood és Irwin 1939-ben felvetett. "Talán az öregedés vége csak egy illúzió, amit az egyének ellenálló képességbeli különbségei okoznak. Lehet, hogy minden légy populációban van néhány Superman, és néhány Woody Allen, a többiek pedig a két szélsőség között mozognak. A gyengék már az elején elhullnak, és csak az igazán ellenállók maradnak a végére, ami miatt úgy tűnik, hogy az öregedés hirtelen megállt" - bújt elő a szkepticizmus Rose-ból.

A fenti okfejtés szépséghibája csupán annyi, hogy a biológusok jó ideje keresik ezt a "biológiai heterogenitást", eddig azonban nem találtak rá. Cassie Rauser, a Kalifornia Egyetem kutatója számos kísérletet végzett, de csupán a fentiek ellentettjére talált bizonyítékokat. Így csak Rose és Mueller modelljének van kísérleti alátámasztása, azonban ők sem tudnak pontos magyarázattal szolgálni az öregedés megszűnésére. Egyetlen eshetőséget sikerült felvázolniuk. Valószínűleg vannak gének, amik csak az élet korai szakaszában előnyösek, később azonban egészségkárosítóvá válnak, ezt nevezik "antagonisztikus pleiotrópia" elméletnek.

"Most már felismertük, hogy az öregedés nem egy progresszív kémiai károsodás halmozati folyamata, mint például a rozsdásodás. Ez az evolúció által létrehozott csökkenő funkciók egy sémája. Arisztotelész tévedett, akárcsak az összes jelenkori biológus, aki kizárólag a biokémiával vagy a sejtbiológiával próbálja magyarázni az öregedést" - taglalta Rose, aki az "Megáll az öregedés?" című könyvében részletesen dokumentálta eredményeit.

Rose egy évtizeddel ezelőtt úgy vélekedett, hogy hasznosabb lenne az öregedés korai megállítása, ugyanis az élettartamra és az egészségre gyakorolt hatásai sokkal nagyobbak lennének, mintha csak lassítanánk a folyamatot. Ha az öregedést sikerülne még az idős kor előtt megállítani, ahogy azt a legyeknél észlelték, akkor egy hasznos és élvezetes életet hosszabbíthatnánk meg. Rose úgy véli erre is lenne egy elméleti lehetőség.

A kiinduló pont ezúttal is a természetes kiválasztódás erejének az idővel történő csökkenése. Ez azt feltételezi, hogy fiatal korban jobban alkalmazkodunk környezetünkhöz, mint idős korban, azaz tekinthetünk úgy is az öregedésre, mint az alkalmazkodó készség fokozatos csökkenésére. Nem ez azonban az egyetlen tényező. Az alkalmazkodás kiépítése időt vesz igénybe, különösen egy változó környezetben, vagyis a korral a környezet változása is hozzájárul az alkalmazkodás csökkenéséhez, ezáltal az egészség fokozatos leépüléséhez. "Ez nagyon is helytálló az emberekre. Evolúciós skálán nézve csak nemrégiben ment át fajunk egy jelentős környezeti változáson, ami a mezőgazdasági életmód megjelenését jelenti. Véleményem szerint ez lehet az oka, hogy az öregedés utáni élet ennyire későn kezdődik" - mondta Rose.

A természetes kiválasztódás hatékonyságának csökkenéséből adódóan életünk korai éveiben jól alkalmazkodunk a mezőgazdasági étrendhez, a későbbi szakaszokban azonban már kevésbé. Ez a hatás felerősíti az alkalmazkodás csökkenését a kor előrehaladtával. Mindezek tetejébe a mezőgazdaság megjelenésével kialakult életmód megnövelhette az emberek termékenységét a későbbi életkorokban, kitolva az utolsó szaporodási kort, aminek a következményeiről a legyekkel folytatott kísérletek kapcsán már szóltunk.

Mindezek bizonyítására érdemes betekinteni evolúciós történetünkbe. A legegyszerűbb evolúcióval azok rendelkeznek, akiknek az ősei nem éltek mezőgazdasági vagy ipari körülmények között. Nem sok ilyen ember létezik, öregedésük azonban fontos ahhoz, hogy megismerjük saját lehetőségeinket. Pápua Új-Guinea őslakói, akiknek felmenői csupán a múlt évszázadban kerültek kapcsolatba a mezőgazdasággal, könnyebben állnak vissza a vadászó-gyűjtögető életmódra, ami egy 2009-es svéd kutatás szerint jelentős egészségügyi előnyöket jelent számukra. Larry Mueller számításai alátámasztják azt az elméletet, mely szerint a vadászó-gyűjtögető ősökkel rendelkezőknél hamarabb megállítható az öregedés, ha visszatérnek ősi életmódjukhoz és étrendjükhöz.

Számunkra, akiknek őseink révén már lassan 10 000 éve a mezőgazdasági étrenden élünk, a kép jóval bonyolultabb. "A természetes kiválasztódás szerint fiatalon, körülbelül 30 éves korunkig alkalmazkodunk a legjobban ehhez a környezethez. Később talán már nem olyan erős a kiválasztódás ahhoz, hogy alkalmassá tegyen minket ehhez az életmódhoz, tehát hasznos lehet az egészségünk számára a vadászó-gyűjtögető étrendre és tevékenységi szintre való váltás" - taglalta Rose, aki két éve követi a gabonaféléket, rizseket, kukoricát és cukornádat, valamint a tejtermékeket nélkülöző diétát, melyek mind a mezőgazdasággal kerültek be a mindennapokba. Más kérdés, hogy a ma embere, hogyan térjen át a kőkorszak fehérjében dúsabb, szénhidrátban szegényebb, a fenti alkotó elemeket ugyanakkor nélkülöző étrendre, nem is szólva a halászó, vadászó ősök aktív életmódjára, ami szinte egész napos mozgást jelentett.

Talán többeknek ismerős lehet a paleo-diéta, ami pontosan a fentiekről szól, Rose azonban nem mindenkinek és főként nem minden korosztálynak javasolja az étrendváltást. "Fiatal korban szervezetünk remekül alkalmazkodik a gabonához, rizshez és kukoricához, ezeket büntetlenül fogyaszthatjuk. Idősebb korban azonban véleményem szerint már más a helyzet" - összegzett, hozzátéve, hogy a kőkorszaki étrend hatása messze nem lehet olyan drámai a mezőgazdasági örökséggel rendelkezők számára, de még így is akadnak jótékony hatásai.

Az mindenesetre ma már megkérdőjelezhetetlen, hogy létezik egy olyan emberi kor, ami után megáll az öregedés, illetve az is egyértelmű, hogy ez az időpont alakítható.

Forrás: SG.hu

A cikk ugyan nem túl friss, de az abban foglaltak figyelemre méltóak!