Γήρανση Κυττάρων και Γήρανση - Τι Μπορείτε να Κάνετε
Πολλοί άνθρωποι είναι κάπως εξοικειωμένοι με τη λέξη «γήρανση» και εξισώνουν τον όρο ως συνώνυμο της γήρανσης. Άλλωστε, η ρίζα της λέξης είναι «γηρ-» που σημαίνει παλιός και είναι επίσης η ρίζα της λέξης «γεροντικός» που φυσικά σημαίνει χαρακτηριστικό της γήρανσης.
Αλλά όταν οι βιολόγοι μιλούν για την κυτταρική γήρανση, δεν εννοούν ακριβώς τη γήρανση με τον τρόπο που οι άνθρωποι συνήθως σκέφτονται αυτή τη διαδικασία. Ανάλογα με τον τύπο του ιστού, τα κύτταρα στο σώμα σας ζουν για διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Τα λευκά αιμοσφαίρια έχουν διάρκεια ζωής περίπου 13 ημερών, σε σύγκριση με τις 120 ημέρες που ζει ένα ερυθρό αιμοσφαίριο. Τα λιποκύτταρα ζουν περίπου οκτώ χρόνια και τα εντερικά κύτταρα (εξαιρουμένης της επένδυσης) ζουν σχεδόν 16 χρόνια.
Όταν τα κύτταρα του σώματος φτάνουν στο τέλος της φυσικής τους ζωής, πεθαίνουν μέσω μιας προγραμματισμένης διαδικασίας που ονομάζεται απόπτωση (πείτε "α-ποπ-ΤΟ-σις"), η οποία έχει σχεδιαστεί ώστε να μην βλάπτει τα γειτονικά κύτταρα. Ή ίσως ένα κύτταρο είναι νέο ή στη μέση της ζωής του και έχει υποστεί κάποια ζημιά. Πολλές φορές αυτή η ζημιά μπορεί να επιδιορθωθεί και το κύτταρο συνεχίζει τη φυσιολογική του λειτουργία. Αν η ζημιά είναι πολύ σοβαρή, το κύτταρο υποβάλλεται ξανά σε απόπτωση και καταστρέφεται.
Κανονικά, τα κύτταρα υφίστανται συνεχή διαίρεση, τόσο για να αντικαταστήσουν τα κύτταρα που έχουν πεθάνει όσο και για να βοηθήσουν στην αποκατάσταση, όπως στην ανάπτυξη νέων κυττάρων του δέρματος για να κλείσει μια πληγή. Μερικές φορές, όταν το κυτταρικό DNA είναι κατεστραμμένο, αυτά τα κύτταρα γίνονται καρκινικά και εκτοξεύονται σε ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό.
Κατανόηση της Κυτταρικής Γήρανσης
Ο άλλος τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα ανταποκρίνονται σε βλάβες που δεν είναι τόσο σοβαρές ώστε να προκαλέσουν απόπτωση είναι να γίνονται γηρασμένα. Αυτό σημαίνει ότι αντί να εισέλθουν σε ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό, απλώς σταματούν να διαιρούνται και ο φυσιολογικός κυτταρικός κύκλος τελειώνει. Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η ικανότητα να εισέρχονται σε κατάσταση γήρανσης είναι ο τρόπος του σώματος να προσπαθεί να αποτρέψει αυτά τα κατεστραμμένα κύτταρα από το να γίνουν καρκινικά.
Αν και αυτά τα γηρασμένα κύτταρα δεν διαιρούνται ενεργά, δεν είναι σε καμία περίπτωση νεκρά. Τα γηρασμένα κύτταρα είναι ακόμα πολύ μεταβολικά ενεργά, εκκρίνοντας μια σειρά από πρωτεΐνες και άλλα μόρια που αναφέρονται ως SASP (senescence-associated secretory phenotype), τα οποία μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή. Με αυτόν τον τρόπο, τα γηρασμένα κύτταρα μπορούν να σηματοδοτήσουν στα ανοσοκύτταρα να έρθουν για να βοηθήσουν στον καθαρισμό της ζημιάς και να βοηθήσουν στην αποκατάσταση των ιστών. Μέχρι στιγμής, αυτό φαίνεται να είναι κάτι καλό.
Αλλά παρόλο που το SASP βοηθά στην επιδιόρθωση των ιστών, ορισμένες από τις πρωτεΐνες και τα μόρια που μπορεί να αποτελούν αυτό το σύνολο μπορούν να έχουν επιβλαβείς επιπτώσεις. Καθώς γερνάτε, τα γερασμένα κύτταρα αρχίζουν να συσσωρεύονται στο σώμα, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. Αυτά τα γερασμένα κύτταρα παράγουν όλα τα φλεγμονώδη μόρια και πρωτεΐνες του SASP, τα οποία μπορούν πραγματικά να επιταχύνουν τη γήρανση και να επιδεινώσουν τις καταστάσεις που σχετίζονται με την ηλικία, όπως οι καρδιακές παθήσεις και το Αλτσχάιμερ. Επιπλέον, η συνεχής έκθεση στο SASP μπορεί πραγματικά να προκαλέσει γήρανση σε κατά τα άλλα υγιή κύτταρα.
Απομάκρυνση των Γηρασμένων Κυττάρων από το Σώμα
Τι θα γινόταν αν αυτά τα γερασμένα κύτταρα μπορούσαν να απομακρυνθούν από το σώμα, μαζί με τις τοξικές φλεγμονώδεις πρωτεΐνες και μόρια SASP που παράγουν; Έχει ήδη αποδειχθεί ότι σε ένα μοντέλο ποντικού με νευροεκφυλιστική νόσο, η απομάκρυνση των γερασμένων κυττάρων έχει δείξει βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου σε αυτά τα ζώα.
Αλλά αυτό που δεν ήταν γνωστό είναι το εξής: θα μπορούσε η απομάκρυνση των γερασμένων κυττάρων από το σώμα να βοηθήσει στην ανακούφιση της γήρανσης του εγκεφάλου και της γνωστικής παρακμής που συνοδεύει τη φυσιολογική γήρανση; Πρόσφατη έρευνα με επικεφαλής επιστήμονες από το Robert and Arlene Kogod Center on Aging της Mayo Clinic, που δημοσιεύθηκε στο τεύχος της 21ης Ιανουαρίου 2021 του περιοδικού Aging Cell, προσπάθησε να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα.
Οι ερευνητές στράφηκαν ξανά σε ένα μοντέλο ποντικού στην προσπάθειά τους να απαντήσουν σε αυτή την ερώτηση. Η ομάδα χρησιμοποίησε διαγονιδιακά ποντίκια. Αυτά τα ποντίκια εκτρέφονται ειδικά για να είναι μέρος της ιατρικής έρευνας και έχουν «ξένο» DNA εισαγμένο στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου ποντικού. Όταν το ποντίκι αναπτύσσεται, το ξένο DNA γίνεται μέρος κάθε κυττάρου. Αυτά τα ειδικά εκτρεφόμενα ποντίκια επέτρεψαν στην ομάδα να χρησιμοποιήσει ένα φάρμακο που επιλεκτικά σκοτώνει τα κύτταρα που εκφράζουν την P16ink4a, μια πρωτεΐνη που εμπλέκεται στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και που επιβραδύνει τη διαίρεση των κυττάρων.
Καθώς οι οργανισμοί γερνούν, η έκφραση της πρωτεΐνης P16ink4a αυξάνεται. Αυτό βοηθά το σώμα να μειώσει τον πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων, μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο καρκίνου, αλλά ταυτόχρονα καθιστά το σώμα ευάλωτο στις επιδράσεις των πρωτεϊνών SASP και άλλων μορίων που παράγουν αυτά τα γερασμένα κύτταρα. Επειδή αυτή η προσέγγιση δεν μπορούσε να εγγυηθεί την καταστροφή όλων των γερασμένων κυττάρων, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης έναν συνδυασμό φαρμακευτικού κοκτέιλ για να στοχεύσουν τα υπόλοιπα γερασμένα κύτταρα στα ποντίκια. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αρκετές ομάδες ηλικιωμένων ποντικιών (25 έως 29 μηνών) καθώς και μια νεότερη ομάδα για σύγκριση.
Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά σαφή: η απομάκρυνση των γερασμένων κυττάρων από τα σώματα και τους εγκεφάλους των ηλικιωμένων ποντικών οδήγησε στην ανακούφιση της γνωστικής εξασθένησης που σχετίζεται με την ηλικία, συγκεκριμένα της δυσλειτουργίας της χωρικής μνήμης. Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης μείωση των δεικτών γήρανσης στους νευρώνες του ιππόκαμπου, ενός μέρους του εγκεφάλου που συνδέεται ειδικά με τη μνήμη και τη γνωστική λειτουργία και το οποίο υπόκειται σε προοδευτική επιδείνωση με την ηλικία.
Η απομάκρυνση των γερασμένων κυττάρων μείωσε επίσης σημαντικά τους δείκτες φλεγμονής του εγκεφάλου, οι οποίοι έχουν σαφώς συσχετιστεί με την ηλικιακή γνωστική εξασθένηση. Ενώ οι συγγραφείς τονίζουν ότι δεν είναι ακόμη απολύτως σαφές πώς ακριβώς η κυτταρική γήρανση επηρεάζει τη γήρανση του εγκεφάλου, τα αποτελέσματα της μελέτης τους δείχνουν οριστικά ότι οι θεραπείες που στοχεύουν στην απομάκρυνση των γερασμένων κυττάρων παρέχουν μια ελπιδοφόρα προσέγγιση για την αναζωογόνηση του γηράσκοντος εγκεφάλου καθώς και τη βελτίωση της μνήμης στους ηλικιωμένους.
NAD και Κυτταρική Γήρανση
Όπως έχουμε αναφέρει σε προηγούμενα άρθρα, το NAD (nicotinamide adenine dinucleotide), το οποίο λειτουργεί στο σώμα ως σημαντικό συνένζυμο ή συνπαράγοντας και φυσικά μειώνεται με την ηλικία, έχει δείξει πολύ ελπιδοφόρα αποτελέσματα στον τομέα της αντιγήρανσης, συμπεριλαμβανομένης της περιοχής της κυτταρικής γήρανσης. Έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ, Αυστραλία, που δημοσιεύθηκε στο τεύχος της 18ης Φεβρουαρίου 2020 του Cell Reports, έδειξε ότι σχετικά χαμηλές δόσεις NMN ήταν αποτελεσματικές στην αποκατάσταση της ποιότητας των ωαρίων σε ηλικιωμένα ποντίκια. Αν και η αρχική έρευνα πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια, οι ερευνητές είναι αρκετά αισιόδοξοι για την υπόσχεση που έχουν αυτοί οι παράγοντες στη θεραπεία της ανθρώπινης γονιμότητας.
Οι ερευνητές έχουν αποδείξει οριστικά σε μοντέλα ποντικών ότι η θεραπεία με NAD προσφέρει ισχυρά αντιγηραντικά αποτελέσματα στο νευροαγγειακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της βελτιωμένης γνωστικής απόδοσης. Επιπλέον, η θεραπεία αγγειακών κυττάρων από ηλικιωμένους αρουραίους (η βιολογική ηλικία ποντικών 24 μηνών αντιστοιχεί σε αυτήν περίπου 60 ετών ανθρώπων) που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με NMN για πέντε ημέρες έδειξε αποκατάσταση των επιπέδων NAD νεανικής ηλικίας και επαναφορά της λειτουργίας των μιτοχονδρίων. Έχουμε επίσης συζητήσει αλλού ότι το NAD παίζει κρίσιμο ρόλο στη βέλτιστη λειτουργία των σιρτουινών (προφέρεται "sir-TWO-ins"), μιας οικογένειας πρωτεϊνών γνωστών ως γονίδια μακροζωίας, που ρυθμίζουν τη γήρανση των κυττάρων.
Αν και πρακτικές όπως ο περιορισμός θερμίδων και η νηστεία έχουν δείξει ότι αυξάνουν τα επίπεδα NAD, η καθημερινή λήψη ενός υψηλής ποιότητας συμπληρώματος NAD+ είναι ο πιο αξιόπιστος, πρακτικός και αποτελεσματικός τρόπος για να είστε βέβαιοι ότι καλύπτετε τις ανάγκες σας σε NAD.
Μπορείτε να βρείτε πλήρεις πληροφορίες στο όλα τα ποιοτικά συμπληρώματα NAD+ μας εδώ, συμπεριλαμβανομένων του NAD+ καθώς και του προδρόμου του NMN. Λαμβανόμενα καθημερινά, τα συμπληρώματα NAD+ θα αυξήσουν τα επίπεδα αυτού του ισχυρού συνενζύμου και θα σας προσφέρουν την καλύτερη προστασία ενάντια στις επιπτώσεις της γήρανσης, συμπεριλαμβανομένων των επιβλαβών επιπτώσεων της γήρανσης στην γνωστική σας υγεία.
Αναφορές:
1. Ogrodnik, M., Evans, S.A., Fielder, E., Victorelli, S., Kruger, P., Salmonowicz, H., Weigand, B.M., Patel, A.D., Pirtskhalava, T., Inman, C.L., Johnson, K.O., Dickinson, S.L., Rocha, A., Schafer, M.J., Zhu, Y., Allison, D.B., von Zglinicki, T., LeBrasseur, N.K., Tchkonia, T., Neretti, N., Passos, J.F., Kirkland, J.L. και Jurk, D. (2021), Η εκκαθάριση γεροντικών κυττάρων σε όλο το σώμα ανακουφίζει τη φλεγμονή του εγκεφάλου που σχετίζεται με την ηλικία και την εξασθένηση της γνωστικής λειτουργίας σε ποντίκια. Aging Cell, 20: e13296. https://doi.org/10.1111/acel.13296.
2. Bertoldo et al. Η αναπλήρωση NAD αποκαθιστά τη γυναικεία γονιμότητα κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής γήρανσης. Cell Reports, 2020; 30 (6): 1670 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.058
Kiss T & Nyúl-Tóth Á et al. Η συμπλήρωση με νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο (NMN) προάγει την αναζωογόνηση του νευροαγγειακού συστήματος σε ηλικιωμένα ποντίκια: μεταγραφικό αποτύπωμα της ενεργοποίησης του SIRT1, προστασία των μιτοχονδρίων, αντιφλεγμονώδεις και αντι-αποπτωτικές επιδράσεις. Geroscience. 2020 Απρ;42(2):527-546. doi: 10.1007/s11357-020-00165-5. Epub 2020 Φεβ 13. PMID: 32056076; PMCID: PMC7206476.
3. Tarantini S & Valcarcel-Ares MN et al. Η συμπλήρωση με νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο (NMN) αποκαθιστά τη λειτουργία του ενδοθηλίου των εγκεφαλικών μικροαγγείων και τις αντιδράσεις νευροαγγειακής σύζευξης και βελτιώνει τη γνωστική λειτουργία σε ηλικιωμένα ποντίκια. Redox Biol. 2019 Ιουν;24:101192. doi: 10.1016/j.redox.2019.101192. Epub 2019 Απρ 10. PMID: 31015147; PMCID: PMC6477631.
4. Hou Y, Lautrup S, Cordonnier S, et al. Η προσθήκη NAD+ ομαλοποιεί τα χαρακτηριστικά του Αλτσχάιμερ. Proceedings of the National Academy of Sciences Φεβ 2018, 115 (8) E1876-E1885; DOI:10.1073/pnas.1718819115.
5. Kiss T, Giles C, Tarantini S. et al. Η συμπλήρωση με νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο (NMN) προάγει το προφίλ έκφρασης αντιγηραντικών miRNA στην αορτή ηλικιωμένων ποντικών, προβλέποντας επιγενετική αναζωογόνηση και αντι-αθηρογόνες επιδράσεις. FASEB Journal 18 Απριλίου 2020 https://doi.org/10.1096/fasebj.2020.34.s1.04769.