Dlaczego się starzejemy?

W jakim celu organizm człowieka ulega procesowi starzenia? Odpowiedź na to pytanie wciąż nie jest do końca poznana. Teoretycznie, organizmy żywe mogą uniknąć śmierci związanej z upływem lat na czas potencjalnie nieokreślony -  zużyte komórki mogłyby być zastępowane nowymi, młodymi. Powszechnie wiadomo jednak, że długość życia: 1) ma granicę, która jest unikalna dla każdego gatunku; 2) różni się drastycznie między różnymi gatunkami. Od końca XIX wieku liczne ewolucyjne teorie starzenia próbowały rozwiązać ten paradoks.

Jedna z nich zakłada, że organizmy zaprogramowane są na poziomie genetycznym w ten sposób, że mają skończoną długość życia, a starzenie się jest nieodłącznym elementem ewolucji. Oznacza to, że istnieją aktywne mechanizmy, które wywołują proces starzenia. Czy tak jest w rzeczywistości?

Zaskakujące drożdże

Większości z nas drożdże kojarzą się ze swoim zastosowaniem w przemyśle spożywczym, jednakże okazuje się, że mikroorganizmy te mogą dawać również cenny wgląd w to, jak zachodzą procesy starzenia. Starzenie się komórek drożdży, jak również ludzi, to nie tylko wynik „zużycia” komórek – jak się okazuje, proces starzenia jest bowiem stymulowany przez zestaw odpowiednich genów. Niektóre z nich utrudniają proces starzenia, podczas gdy inne – znacznie go przyspieszają.

Naukowcy z Concordia University w Kanadzie, na czele z Vladimirem Titorenko, profesorem biologii z Wydziału Sztuki i Nauki, zagłębili się w specyfice spowalniania i przyspieszania starzenia komórek drożdży w celu ustalenia ich znaczenia dla człowieka.

Uczeni poddali drożdże Saccharomyces cerevisiae działaniu kwasu litocholowego. Kwas litocholowy (3-hydroksycholanowy) należy do kwasów żółciowych i powstaje w wątrobie pod wpływem działania bakterii jelitowych. Związany jest z degradacją dużych molekuł tłuszczowych. Wcześniejsze badania kanadyjskich naukowców pokazały, że kwas litocholowy przedłuża życie drożdży. Będąc dla nich nieco toksyczny, uruchamia w komórkach mechanizmy obronne, które z kolei wydłużają ich żywotność – przypuszczają badacze. Ponadto, inne badania wykazały podwyższony poziom kwasów żółciowych we krwi długo żyjących myszy.

Zastosowanie kwasu litocholowego pozwoliło na wyhodowanie wyjątkowo długo żywotnych mutantów drożdży, które grupa badawcza nazwała roboczo "stulatkami drożdży". Mutanty te żyły średnio pięć razy dłużej od pozostałych drożdży, co może być przypisane temu, że mitochondria mutantów nabrały więcej tlenu i generowały więcej energii niż zwykłe drożdże. Warto również zauważyć, że drożdże te były stosunkowo bardziej odporne na uszkodzenia związane ze stresem oksydacyjnym, który indukuje proces starzenia.

Co to wszystko oznacza?

Według Titorenko, wyniki badań dostarczyją niezbitych dowodów na istnienie mechanizmów genetycznych, które ograniczają długość życia. Są to pierwsze badania pokazujące, że istnieje możliwość manipulowania tymi mechanizmami przy pomocy naturalnie występujących cząsteczek, co w konsekwencji będzie mogło przyczynić się do  wzmocnienia zdrowia i opóźnienia procesu starzenia. I chociaż drożdże wyglądają zupełnie inaczej, pod względem genetycznym wiele łączy je z człowiekiem – należy zatem z ciekawością oczekiwać kolejnych doniesień na ich temat.