Badania nad procesem starzenia się prowadzone są od dziesięcioleci. Naukowcy szukają sposobu na zapewnienie ludziom zdrowej długowieczności. Inspiracją mogą być m.in. badania nad zwierzętami. Uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles wzięli pod lupę świstaki żółtobrzuche (Marmota flaviventris). Te gryzonie żyją wyjątkowo długo w porównaniu z innymi zwierzętami o podobnej masie ciała.

Świstaki przestają się starzeć w czasie snu zimowego

Teraz wiadomo już, czemu tak się dzieje. Okazało się, że świstaki przestają się starzeć podczas snu zimowego. Zapadają weń we wrześniu, a budzą się w maju. W czasie tych 7–8 miesięcy ich metabolizm zwalnia, spada temperatura ciała i zużycie energii. Ważący 5–6 kg świstak zużywa wówczas zaledwie jeden gram tłuszczu dziennie!

Na starzenie się organizmu wpływa m.in. epigenom. Tak nazywamy związki chemiczne przyczepiające się do nici DNA i zmieniające jej działanie. Im dłużej żyjemy, tym więcej pojawia się niekorzystnych zmian epigenetycznych w naszych komórkach.

Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego sprawdzili znaczniki epigenetyczne starzenia się u świstaków. Okazało się, że podczas okresu hibernacji praktycznie się one nie zmieniają. – Zwierzęta zaczynają się znów starzeć po przebudzeniu się ze snu zimowego. Dlatego żyją tak długo – wyjaśnia Gabriela Pinho, doktorantka na uniwersytecie i główna autorka badań.

Ich wyniki mogą pomóc w opracowaniu technologii umożliwiających hibernację u ludzi. Naukowcy podejrzewają, że podobne mechanizmy, jak u świstaków, mogą być aktywne w organizmach innych ssaków.

Układ odpornościowy ma swój zegar. Można z niego odczytać wiek biologiczny

Naukowcom udało się wcześniej znaleźć substancję, która określa stopień „zużycia” układu odpornościowego. Można z niej odczytać, ile lat tak naprawdę mamy i czy grożą nam choroby lub przedwczesna śmierć.

Odkrycia dokonali badacze z Instytutu Bucka i Uniwersytetu Stanforda. Brali oni udział w 1001 Immunomes Project, badającym aktywność układu odpornościowego w grupie blisko tysiąca pacjentów. W efekcie opracowali oni molekularny zegar starzenia się, zwany iAge.

Kluczowe dla tego zegara są tzw. cytokiny. To substancje regulujące działanie układu immunologicznego, jak i aktywność genów w komórkach odpornościowych Uczeni sprawdzili, która z cytokin ma największe znaczenie dla iAge. Okazało się, że jest to substancja o nazwie CXCL9.

 Jej rolą jest „przyciąganie” limfocytów do miejsca, w którym rozwija się infekcja. – Jednak gdy poziom CXCL9 jest zbyt wysoki, uaktywniają się geny związane z przewlekłym stanem zapalnym, uszkodzeniem naczyń krwionośnych i mięśnia sercowego – mówi dr Nazish Sayed, główny autor badań. Uczeni uważają, że poziom CXCL9 jest bardziej miarodajnym wskaźnikiem wieku niż metryka urodzenia.

Co się w nas starzeje? Starzenie się na poziomie komórki

Z wiekiem nasz organizm „zużywa się”. Niektóre jego elementy starzeją się szybciej niż inne, np. wątroba u osób nadużywających alkoholu albo układ odpornościowy u pacjentów, którzy byli leczeni dużymi dawkami leków przeciwnowotworowych. Nawet poszczególne komórki starzeją się na wielu różnych poziomach jednocześnie.

Z badań wynika, że starzenie dotyczy takich elementów jak:

  • DNA – nasza informacja genetyczna może ulec uszkodzeniu podczas podziału komórek, pod wpływem toksycznych substancji lub promieniowania. Jeśli w DNA pojawi się dużo błędów, komórka obumiera albo przechodzi w stan tzw. senescencji, kiedy jej działanie szkodzi organizmowi;
  • telomery – DNA w naszych komórkach znajduje się w strukturach zwanych chromosomami. Ich końcówki są chronione przez tzw. telomery, które działają podobnie jak skuwki zabezpieczają końce sznurowadeł. Skracanie telomerów następuje po każdym podziale komórkowym i jest oznaką starzenia się. Gdy „skuwki” staną się zbyt krótkie, komórka obumiera;
  • mitochondria – te elementy składowe komórek produkują energię biologiczną. Produktem ubocznym tej reakcji są wolne rodniki. To bardzo reaktywne związki chemiczne uszkadzają różne części komórki, w tym same mitochondria. Im starsza jest komórka, tym gorzej funkcjonują jej „elektrownie”;
  • produkcja białek – im starsza jest komórka, tym częściej w procesie tym występują błędy. Nieprawidłowe białka gromadzą się wówczas w jej wnętrzu i może ją uszkadzać. Uczeni nie są wciąż pewni, czy jest to skutek, czy przyczyna starzenia się.

Źródła: Nature Ecology & Evolution, Nature Aging.