Η Φυσιολογία της Γήρανσης, Βιολογικοί Δείκτες και Τρόποι Μείωσης της Βιολογικής Ηλικίας

Σήμερα, υπάρχουν πάνω από 300 θεωρίες που έχουν προσπαθήσει να εξηγήσουν τη διαδικασία της γήρανσης, αλλά καμιά δεν έγινε αποδεκτή από τους γεροντολόγους. Όμως, η πρωταρχική πρόταση από τον Denham Harman ότι οι ελεύθερες ρίζες σχετίζονται άμεσα με την βασική διαδικασία της γήρανσης, έχει την μέγιστη αποδοχή ως μια πιθανή επεξήγηση των χημικών αντιδράσεων. Η θεωρία των ελευθέρων ριζών στην ερμηνεία της γήρανσης θέτει ως υπόθεση μια κοινή απλή διαδικασία, τροποποιούμενη από γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπου οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (λόγω της υψηλής αντιδραστικότητας) καταστρέφουν επίπεδα κυττάρων και ιστών οδηγώντας τον οργανισμό σε αποδιοργάνωση και τελικά σε γήρανση.

Από την άλλη μεριά, ο πρόσφατος και ευρύτερα αποδεκτός ορισμός της γήρανσης στους ανθρώπους είναι ότι συντελείται μια προοδευτική απώλεια ενέργειας. Αυτό συνοδεύεται με υπογονιμότητα και αυξανόμενη θνησιμότητα με το πέρασμα της ηλικίας. Η πιο εμφανής και αναγνωρίσιμη συνέπεια γήρανσης και ενεργειακής απώλειας είναι ή μείωση της μυϊκής λειτουργίας, η οποία έχει επίπτωση σε κάθε μορφή ζωής. Ο Willet πρόσφατα έδωσε έμφαση στο ότι οι γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων της διατροφής και του ρυθμού της ζωής, συνεισφέρουν σε καρδιοαγγειακές παθήσεις, καρκίνο, και άλλες βασικές αιτίες θνησιμότητας. Επίσης, ψυχοκοινωνικοί παράμετροι με ψυχολογικό στρες όπως κατάθλιψη, έχουν συσχετιθεί με πολλές συστηματικές και διανοητικές διαταραχές, οι οποίες έχουν σοβαρές συνέπειες και ταυτόχρονα μειώνουν το προσδοκώμενο όριο ζωής του ανθρώπου.

Αξιοσημείωτοι παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο στην διαδικασία της γήρανσης είναι ο διατροφικός θερμιδικός περιορισμός {Caloric restriction (CR)}, τα μιτοχόνδρια, οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και οι ορμόνες. Ο διατροφικός θερμιδικός περιορισμός είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος επιβράδυνσης του γήρατος, αποτρέποντας ασθένειες, όπως αθηροσκλήρωση, διαβήτη, καρκίνο και αυξάνοντας την επιμήκυνση της ζωής στα ζώα. Σε μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε ποντίκια, πίθηκους και άλλους οργανισμούς από το 1930, αποδείχθηκε ότι ο διατροφικός θερμιδικός περιορισμός μπορεί να σταθεροποιήσει την υγεία και να δώσει νεότητα σε εκτεταμένη περίοδο της ζωής.

Η πολυπλοκότητα της διαδικασίας της γήρανσης, όπως και η αξιοσημείωτη απουσία εργαλείων για τη μελέτη της, έχει οδηγήσει την επιστημονική κοινότητα σε υποθετικές προσεγγίσεις για την ταυτοποίηση μοριακών μηχανισμών όσον αφορά τη γήρανση των θηλαστικών. Στα ποντίκια, οι τελευταίες μελέτες αποκάλυψαν ότι πολλές όψεις της γήρανσης θα μπορούσαν να επιταχύνονται ή να επιβραδύνονται από απλές μεταλλάξεις, οι οποίες προκαλούν βλάβη στο DNA και οδηγεί στη γήρανση. Το φαινομενικά παράδοξο σύμπλεγμα γονίδιων που εμπλέκονται στην γήρανση, παρότρυνε τους επιστήμονες να διερευνήσουν τις βιολογικές διαδικασίες που υπόκεινται σε έκφραση γονιδίων σχετιζόμενων με επιτάχυνση ή καθυστέρηση της γήρανσης. Οι επιστήμονες, όλα αυτά τα χρόνια εξ’αρχής κατάφεραν να ομαδοποιήσουν γονίδια σύμφωνα με την ήδη γνωστή ή προβλεπόμενη βιολογική λειτουργία τους σε κατηγορίες γονιδίων οντολογίας. Ανακάλυψαν ότι η αστάθεια τους προάγει την διαδικασία της γήρανσης και μειώνει την μακροζωία.

Βιολογικοί Δείκτες.

Η Γονιδιακή τεχνολογία με τη χρήση των μικροτσίπ βοήθησε επιστήμονες να υπολογίσουν την έκφραση χιλιάδων γονιδίων. Οι Weindruch και Prolla απέδειξαν ότι είναι δυνατόν να ελέγχεις αντι-γηραντικές θεραπείες για περίοδο 25 μηνών. Η εταιρεία BioMarker Pharmaceuticals έχει κάνει γοργά βήματα αποδεικνύοντας ότι η διαδικασία αυτή του ελέγχου μπορεί να γίνει σε μικρότερο χρονικό διάστημα και ότι τα πλεονεκτήματα του διατροφικού θερμιδικού περιορισμού (CR) μπορούν να μετρηθούν και είναι σημαντικός παράγοντας για την πρόβλεψη της γήρανσης. Οι κυριότεροι βιολογικοί δείκτες γήρανσης που χρησιμοποιούνται είναι: Ορμόνες (του θυρεοειδή αδένα, DHEA, προγεστερόνη, πρεγνενολόνή, τεστοστερόνη, μελατονίνη, αυξητική ορμόνη), μιτοχόνδρια, λειτουργία του ανοσοποιητικού, μυϊκή μάζα, χρόνος άσκησης, ταχύτητα αντανακλαστικών, κινητικότητα αρθρώσεων, αναπνευστική δυναμική, μνήμη, λειτουργία ήπατος, καρκινικοί δείκτες, δυνατότητα αποκατάστασης τραύματος, ποιότητα ύπνου, ανοχή στο λίπος, ανοχή στη γλυκόζη/ινσουλίνη, προφίλ λιπιδίων, ευαισθησία στις θρομβώσεις αγγείων. Οι νέοι βιολογικοί δείκτες αναφέρονται σε γονίδια όπως APO-G4, το οποίο προβλέπει την ευαισθησία στην νόσο του Alzheimer, τα γονίδια TRF-1, 2 και τα αντιοξειδωτικά ένζυμα TIN2, PPAGR, Sod1και Sod2, Plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1) και SHC-transforming protein 1. Επίσης, οι επιστήμονες καθημερινά ερευνούν νέους και αξειοποιήσιμους βιολογικούς δείκτες που θα κάνουν την διαφορά στην αντι-γηραντική ιατρική.Η ευρεία συνεργασία σε παγκόσμιο επίπεδο θα βοηθήσει τα μέγιστα σε αυτήν την προσπάθεια.

Θεραπευτικοί Οδοί μείωσης της βιολογικής ηλικίας
Η βασική διαφορά στη βιολογική και χρονολογική ηλικία είναι ότι η πρώτη είναι η πραγματική μας ηλικία, ενώ στη δεύτερη ο χρόνος μετράει από την στιγμή που κάποιος γεννιέται στην γη. Η βιολογική ηλικία θα πρέπει να είναι χαμηλότερη από την χρονολογική, αλλά από τη άλλη μεριά πολλοί είναι οι παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο στην μείωση της πρώτης, που σημαίνει ότι τα ζωτικά όργανα πρέπει να λειτουργούν κατάλληλα έτσι ώστε να είναι εφικτή η μακροζωία. Πάντως, πολλοί επιστήμονες που μελετούν την αντιγήρανση προτείνουν ένα σύγχρονο μοντέλο έρευνας και πρόληψης του ανθρώπινου γήρατος, το οποίο περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
1) Αντι-γηραντική ενδοκρινολογία και ορμονική θεραπεία
2) Αντιοξειδωτική ανάλυση και χορήγηση στοχευμένων συμπληρωμάτων
3) Μεγιστοποίηση της ανοσολογικής λειτουργίας
4) Προστασία του καρδιοαγγειολογικού συστήματος
5) Εκτίμηση του μεγέθους της νόησης και βελτίωσής της
6) Μεταβολισμός και επιδιόρθωση του DNA
7) Τροποποίηση της καθημερινότητας
8) Έλεγχος της γήρανσης του δέρματος και επιδιόρθωσή του
9) Έλεγχος του μυοσκελετικού και αποκατάστασή του
10) Έλεγχος των βιολογικών δεικτών γήρανσης
11) Ενδεχόμενες προηγμένες διαγνωστικές τεχνολογίες
Οι κορυφαίες βιοτεχνολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν στη ανθρώπινη μακροζωία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο εγγύς μέλλον είναι οι παρακάτω:
Γενετική μηχανική, περιλαμβάνοντας προηγμένη εφαρμογή βλαστοκυττάρων, η οποία επιτρέπει στους επιστήμονές της να τροποποιούν το γενετικό υλικό έτσι ώστε να εξαλείφονται οι ασθένειες. Επίσης, χρησιμοποιούν τεχνολογία με τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται ανάπτυξη ανθρώπινων κυττάρων, ιστών, και οργάνων για χρήση σε θεραπευτική προσέγγιση χρόνιων και εκφυλιστικών παθήσεων.
Θεραπευτική κλωνοποίηση. Μια τεχνική υψηλών προδιαγραφών που έχει ως σκοπό την παραγωγή οργάνων, ιστών, πρωτεινών για βιοιατρική χρήση και μεταμοσχεύεις.
Νανοτεχνόλογία, ή οποία καθιστά ικανούς τους επιστήμονες να χρησιμοποιούν μικροεργαλεία ώστε να τροποποιούν την ανθρώπινη βιολογία στα πιο βασικά της επίπεδα με σκοπό την εφαρμογή θεραπευτικών τεχνολογιών..
Τεχνητά όργανα. Δημιουργία μελών του σώματος για χρήση όπου υφίσταται ανάγκη
Nerve Impulse Continuity. Αποκατάσταση επικοινωνίας μεταξύ εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού.
Όλες οι παραπάνω είναι μελλοντικές τεχνολογίες, οι οποίες μπορούν να συνεισφέρουν στην παράταση της ανθρώπινης ζωής και στην σταθεροποίηση καλής υγείας. Όμως αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο αν σοβαροί και ηθικοί επιστήμονες συνεργαστούν σε παγκόσμιο επίπεδο για την ευημερία της σημερινής κοινωνίας.

Από τον Δρ. Ιωάννη Τολιόπουλο

Βιβλιογραφία
1. De La Fuente M. 2002. Effects of antioxidants on immune system ageing.
Eur J Clin Nutr, 56, (3):S5–S8.
2. Harman D. 1956. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry.
J Gerontol, 11:298–300.
3. Martin GM, LaMarco K, Strauss E and Kelner KL. 2003 Research on Aging: The End of the Beginning. Science, 299:1339-1341, 28 Feb.
4. Lee CK, Klopp RG, Weindruch R and Prolla TA. 1999. Gene expression profile of aging and its retardation by caloric restriction. Science, 285:1390-1393.
5. Lenaz G, Bovina C, D’Aurelio M, et al. 2002. Role of mitochondria in
Oxidative stress and aging. Ann N Y Acad Sci, 959:199–213. Review
6. Anton B, Vitetta L, Cortizo F, Sali A. 2005. Can we delay aging? The biology
and science of aging. Ann N Y Acad Sci, 1057:525–35.
7. Balaban RS, Nemoto S, Finkel T. 2005. Mitochondria, oxidants, and aging.
Cell, 120:483–95.
8. Carmeli E, Coleman R, Reznick AZ. 2002. The biochemistry of aging
muscle. Exp Gerontol, 37:477–89.
9. Mayne ST. 2003. Antioxidant nutrients and chronic disease: use of biomarkers
of exposure and oxidative stress status in epidemiologic research”,
J Nutr,133, (Suppl 3):933S–40S.
10. Hasty P, Campisi J, Hoeijmakers J, van Steeg H, Vijg J. 2003. Aging and
genome maintenance: lessons from the mouse? Science 299: 1355–1359.