Terwyl sommige mense ouer kan wees in chronologiese ouderdom, kan hul biologiese ouderdom baie jonger wees. FangXiaNuo/E+ via Getty Images

Jy ken waarskynlik iemand wat so lyk verouder stadig, wat jare jonger voorkom as wat hul geboortedatum aandui. En jy het waarskynlik die teenoorgestelde gesien - iemand wie se liggaam en gees baie meer deur tyd geteister lyk as ander. Hoekom lyk dit of sommige mense gly alhoewel hul goue jare en ander fisiologies sukkel in die middel van die lewe?

Ek het op die gebied van veroudering gewerk het vir my hele wetenskaplike loopbaan, en ek onderrig die sellulêre en molekulêre biologie van veroudering aan die Universiteit van Michigan. Ouderdomsnavorsing is nie geneig om te gaan oor die vind van die een kuur wat alles regmaak wat jou kan siek op ouderdom nie. In plaas daarvan dui die laaste dekade of twee se werk op veroudering as 'n multifaktorale proses - en geen enkele ingryping kan dit alles stop nie.

Wat is veroudering?

Daar is baie verskillende definisies van veroudering, maar wetenskaplikes stem oor die algemeen saam sommige algemene kenmerke: Veroudering is 'n tyd-afhanklike proses wat lei tot verhoogde kwesbaarheid vir siekte, besering en dood. Hierdie proses is beide intrinsiek, wanneer jou eie liggaam nuwe probleme veroorsaak, en ekstrinsiek, wanneer omgewingsbeledigings jou weefsel beskadig.

Jou liggaam bestaan ​​uit triljoene selle, en elkeen is nie net verantwoordelik vir een of meer funksies spesifiek vir die weefsel waarin dit woon nie, maar moet ook al die werk doen om homself aan die lewe te hou. Dit sluit in die metabolisering van voedingstowwe, om van afval ontslae te raak, die uitruil van seine met ander selle en aanpassing by stres.

Veroudering is die gevolg van 'n aantal fisiologiese faktore.

Die probleem is dat elke enkele proses en komponent in elk van jou selle kan onderbreek of beskadig word. Jou selle spandeer dus elke dag baie energie om daardie probleme te voorkom, herken en reg te stel.

Veroudering kan beskou word as 'n geleidelike verlies van die vermoë om homeostase handhaaf – ’n toestand van balans tussen liggaamsisteme – óf deur nie skade en swak funksie te kan voorkom of herken nie, óf deur probleme nie voldoende of vinnig reg te stel soos dit voorkom nie. Veroudering is die gevolg van 'n kombinasie van hierdie probleme. Dekades se navorsing het getoon dat byna elke sellulêre proses meer verswak word met ouderdom.

Herstel van DNA en herwinning van proteïene

Die meeste navorsing oor sellulêre veroudering fokus daarop om te bestudeer hoe DNA en proteïene met ouderdom verander. Wetenskaplikes begin ook aandag gee aan die potensiële rolle wat baie ander belangrike biomolekules in die sel ook in veroudering speel.

Een van die sel se hooftake is om sy DNA in stand te hou – die handleiding wat 'n sel se masjinerie lees om spesifieke proteïene te produseer. DNA-instandhouding behels die beskerming teen, en akkuraat te herstel, skade aan genetiese materiaal en die molekules wat daaraan bind.

Proteïene is die werkers van die sel. Hulle voer chemiese reaksies uit, verskaf strukturele ondersteuning, stuur en ontvang boodskappe, hou en stel energie vry, en nog baie meer. As die proteïen beskadig is, gebruik die sel meganismes wat betrokke is spesiale proteïene wat óf probeer om die gebreekte proteïen reg te maak óf dit vir herwinning stuur. Soortgelyke meganismes steek proteïene uit die pad of vernietig dit wanneer dit nie meer nodig is nie. Op dié manier kan sy komponente later gebruik word om 'n nuwe proteïen te bou.

Veroudering ontwrig 'n delikate biologiese netwerk

Die kruisgesprek tussen die komponente binne selle, selle as 'n geheel, organe en die omgewing is 'n komplekse en voortdurend veranderende netwerk van inligting.

Wanneer alle prosesse betrokke by die skep en instandhouding van DNA en proteïenfunksie normaal werk, dien die verskillende kompartemente binne 'n sel gespesialiseerde rolle – organelle genoem – kan die sel se gesondheid en funksie handhaaf. Vir 'n orgaan om goed te werk, moet die meerderheid van die selle waaruit dit bestaan, goed funksioneer. En vir 'n hele organisme om te oorleef en te floreer, moet al die organe in sy liggaam goed werk.

Veroudering kan lei tot disfunksie op enige van hierdie vlakke, van die subsellulêre tot die organisme. Miskien a geen wat vir 'n belangrike proteïen vir DNA-herstel kodeer beskadig is, en nou is al die ander gene in die sel meer geneig om verkeerd herstel te word. Of dalk die sel s'n herwinningstelsels kan nie meer disfunksionele komponente afbreek nie. Selfs die kommunikasiestelsels tussen selle, weefsels en organe kan gekompromitteer word, wat die organisme minder in staat stel om op veranderinge binne die liggaam te reageer.

Toevallige toeval kan lei tot 'n groeiende las van molekulêre en sellulêre skade wat mettertyd geleidelik minder goed herstel word. Soos hierdie skade ophoop, ly die stelsels wat bedoel is om dit reg te maak, ook skade op. Dit lei tot 'n siklus van toenemende slytasie soos selle verouder.

Anti-veroudering intervensies

Die interafhanklikheid van die lewe se sellulêre prosesse is 'n tweesnydende swaard: Genoeg skade aan een proses, en al die ander prosesse wat daarmee in wisselwerking is of daarvan afhanklik is, word benadeel. Hierdie interkonneksie beteken egter ook dat die versterking van een hoogs onderling gekoppelde proses verwante funksies ook kan verbeter. Trouens, dit is hoe die mees suksesvolle anti-veroudering intervensies werk.

Daar is geen silwer koeël om veroudering te stop nie, maar sekere intervensies blyk veroudering in die laboratorium te vertraag. Alhoewel daar deurlopende kliniese proewe is wat verskillende benaderings by mense ondersoek, kom die meeste bestaande data van diere soos aalwurms, vlieë, muise en nie-menslike primate.

Een van die beste bestudeerde intervensies is kalorie beperking, wat behels die vermindering van die hoeveelheid kalorieë wat 'n dier normaalweg sou eet sonder om hulle van die nodige voedingstowwe te ontneem. 'n FDA-goedgekeurde middel wat gebruik word in orgaanoorplanting en sommige kankerbehandelings genoem rapamisien blyk te werk deur ten minste a subset van dieselfde paaie dat kaloriebeperking in die sel aktiveer. Albei beïnvloed sein-hubs wat die sel lei om die biomolekules wat dit het te bewaar eerder as om te groei en nuwe biomolekules te bou. Met verloop van tyd verwyder hierdie sellulêre weergawe van "verminder, hergebruik, herwin" beskadigde komponente en laat 'n groter proporsie funksionele komponente agter.

Die uitwerking van kaloriebeperking op veroudering word nog bestudeer.

Ander intervensies sluit in die verandering van die vlakke van sekere metaboliete, selektief vernietiging van verouderde selle wat opgehou het om te verdeel, die verandering van die derm mikrobioom en gedragswysigings.

Wat al hierdie intervensies gemeen het, is dat hulle kernprosesse beïnvloed wat van kritieke belang is vir sellulêre homeostase, dikwels disreguleer of disfunksioneel raak met ouderdom en gekoppel is aan ander sellulêre instandhoudingstelsels. Dikwels is hierdie prosesse die sentrale drywers vir meganismes wat DNA en proteïene in die liggaam beskerm.

Daar is geen enkele oorsaak van veroudering nie. Geen twee mense verouder op dieselfde manier nie, en inderdaad ook nie enige twee selle nie. Daar is ontelbare maniere waarop jou basiese biologie mettertyd verkeerd kan gaan, en dit voeg by om 'n unieke netwerk van verouderingsverwante faktore vir elke persoon te skep wat die vind van 'n een-grootte-pas-almal anti-veroudering behandeling uiters uitdagend.

Om intervensies te ondersoek wat verskeie belangrike sellulêre prosesse gelyktydig teiken, kan egter help om gesondheid vir 'n groter deel van die lewe te verbeter en te handhaaf. Hierdie vooruitgang kan mense in die proses help om langer lewens te lei.

Oor Die Skrywer

Ellen Quarles, Assistent Professor in Molekulêre, Sellulêre en Ontwikkelingsbiologie, Universiteit van Michigan

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.