Στα εργαστήρια του πανεπιστημίου Στάνφορντ, εδώ και λίγο καιρό, οι επιστήμονες παρατηρούν τα ποντίκια: Είναι πανομοιότυπα, έχουν ακριβώς το ίδιο DNA, ζουν σε ολόιδιες συνθήκες, αλλά γερνούν διαφορετικά. Μερικά συνεχίζουν να παίρνουν «άριστα» στα γνωστικά τεστ και τρέχουν ζωηρά στους τροχούς τους. Άλλα ξεχνούν πώς γίνονται απλές εργασίες και κινούνται ασθμαίνοντας.

Η Washington Post γράφει ότι οι προσπάθειες των επιστημόνων να εξηγήσουν πώς γίνεται αυτό, επαναπροσδιορίζουν και όλη τη γνώση γύρω απο τη γήρανση, ανοίγοντας το κεφάλαιο που ονομάζεται γήρανση οργάνων η οποία εξετάζει το πώς διαφορετικά μέρη του σώματός μας φαίνεται να αρχίζουν να γερνούν νωρίτερα από άλλα, επηρεάζοντας τελικά την υγεία και το προσδόκιμο ζωής μας.

Η έρευνα δείχνει ότι η γήρανση δεν αφορά μόνον τα χρόνια που περνούν. Κάποτε θεωρούσαμε ότι η γήρανση είναι μια σταθερή, προβλέψιμη «έκπτωση», που επηρεάζει όλο το σώμα μας ταυτόχρονα. Τώρα, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η διαδικασία είναι πολύ πιο τυχαία, ξεκινώντας σε διαφορετικά μέρη του σώματός μας σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, ενδεχομένως πολύ πριν φτάσουμε σε ηλικία… γήρατος.

Είναι επίσης μια προσωπική διαδικασία, αφού συμβαίνει σε ένα μοναδικό μοριακό επίπεδο στον καθε οργανισμό. Το πιο ενδιαφέρον όμως είναι πως αυτή μπορεί εν μέρει να είναι υπό τον έλεγχό μας. Μόλις μάθουμε πώς γερνούν τα όργανά μας, ίσως μπορέσουμε να φρενάρουμε ή να επιταχύνουμε το γήρας, με τον τρόπο που ζούμε!

Τι γερνάει πρώτο, η καρδιά ή ο εγκέφαλος; Το ήπαρ ή οι μύες;

Οπως αναφέρει η Washington Post, με προηγμένες μεθόδους μοριακής βιολογίας και γενετικής και με την ανάλυση μεγάλου όγκου βιο-δεδομένων, οι επιστήμονες μπορούν πλέον να διακρίνουν ότι κάποιοι είναι «heart agers», δηλαδή η καρδιά τους γερνά νωρίτερα από τα υπόλοιπα συστήματα του οργανισμού, άλλοι είναι «brain agers», με τον εγκέφαλό τους να βιάζεται να γεράσει – το αντίθετο συμβαίνει στους «brain youthers», που διατηρούν νεανικές εγκεφαλικές λειτουργίες για περισσότερο καιρό. Κάποιοι από εμάς μπορεί να έχουν πρόωρα γερασμένους μύες ή ήπαρ σε έκπτωση. Σχεδόν οποιοδήποτε όργανο μπορεί να είναι το πρώτο που θα εμφανίσει σημάδια γήρανσης πριν από οποιοδήποτε άλλο ή ακόμα και πριν γεράσουμε με όρους ημερολογιακούς.

Είναι προφανές ότι οι συνέπειες της γήρανσης των οργάνων είναι σημαντικές για την υγεία μας.

Σε μια από τις μεγαλύτερες μέχρι σήμερα σχετικές μελέτες σε ανθρώπους, οι επιστήμονες του Στάνφορντ διαπίστωσαν ότι οι heart agers έχουν πολύ περισσότερες πιθανότητες να εκδηλώσουν καρδιακή ανεπάρκεια από ό,τι οι υπόλοιποι άνθρωποι, ενώ οι «brain youthers» έχουν περίπου 80% λιγότερες πιθανότητες να αναπτύξουν άνοια.

Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν «πόσο περίπλοκη είναι η γήρανση», δήλωσε στην Washington Post, ο Χάμιλτον Ο, μεταδιδακτορικός ερευνητής που ηγήθηκε της μελέτης ενώ εργαζόταν στο Στάνφορντ.

Αλλο βιολογική, άλλο χρονολογική ηλικία

Ξαναγυρνώντας στα ποντίκια εργαστηρίου, ο Τόνι Βις-Κοράι καθηγητής Νευρολογίας και Νευρολογικών Επιστημών στο Στάνφορντ λέει στην Ρost: «Μπορείς να πάρεις ζώα που είναι γενετικά πανομοιότυπα, που μεγαλώνουν στα ίδια κλουβιά με την ίδια τροφή και τον ίδιο χειρισμό, τα πάντα γι’ αυτά είναι ακριβώς τα ίδια, αλλά παρουσιάζουν διαφορετικές μοριακές αλλαγές με την ηλικία και διαφορετική λειτουργική έκπτωση και διαφορετικές ασθένειες σε διαφορετικές χρονικές στιγμές»,

Οπως εξηγεί ο ίδιος, αυτό που διαχωρίζει τα ζώα φαίνεται να είναι η βιολογική τους ηλικία, μια έννοια που βρίσκεται στο επίκεντρο της έρευνας για τη γήρανση των οργάνων. Όλοι μας έχουμε, φυσικά, μια χρονολογική ηλικία, σύμφωνα με την ημερομηνία γέννησής μας. Και οι επιστήμονες εδώ και χρόνια μελετούν την βιολογική ηλικίας η οποία σηματοδοτεί το πόσο καλά λειτουργεί το σώμα μας.

Η βιολογική μας ηλικία μπορεί να είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την ηλικία γέννησής μας!

Και αυτό πιθανώς εξηγεί το ότι κάποιοι άνθρωποι φαίνονται μεγαλύτεροι ή νεότεροι από όσο είναι.

Την τελευταία δεκαετία, οι επιστήμονες αξιοποιούν τη δύναμη της βιοτεχνολογίας για να δημιουργήσουν «ρολόγια» σχεδιασμένα για την εκτίμηση της βιολογικής ηλικίας. Τα ρολόγια αυτά βασίζονται στην ανάλυση δειγμάτων αίματος και άλλων ιστών από χιλιάδες ανθρώπους και ζώα όλων των ηλικιών.

Αναλύοντας αυτά τα δείγματα, οι επιστήμονες εστιάζουν σε συγκεκριμένα μοτίβα γονιδιακής δραστηριότητας ανάλογα με την ηλικία. Αυτά τα μοτίβα μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες της βιολογικής ηλικίας.

Για παράδειγμα, εάν η γονιδιακή δραστηριότητα ενός 40χρονου ταιριάζει με αυτή που παρατηρείται στους περισσότερους 40χρονους, τότε η βιολογική του ηλικία συμβαδίζει με την χρονολογική. Αν όμως τα γονιδιακά του πρότυπα μοιάζουν περισσότερο με εκείνα ενός τυπικού τριαντάρη ή, φευ, ενός πενηντάρη, τότε η βιολογική του ηλικία δεν υπολογίζεται με βάση την ημερομηνία γέννησης.

Στην αγορά ήδη κυκλοφορούν «self test», που υποσχόνται -με το αζημίωτο, μιας και κοστίζουν έως και 500 δολάρια στις ΗΠΑ- να βρουν τη βιολογική ηλικία. Κανένα δεν έχει επίσημη έγκριση και οι επιστήμονες τα θεωρούν υπεραπλουστευμένα και αναξιόπιστα.

Γερνώντας, αργά ή γρήγορα

Μια από τις πρώτες μεγάλες μελέτες για τη γήρανση των οργάνων δημοσιεύθηκε το 2020 στο περιοδικό Nature, με τον Βις-Κοράι και άλλους ερευνητές να παρακολουθούν τη γονιδιακή δραστηριότητα και άλλες κυτταρικές αλλαγές σε 17 όργανα πειραματοζώων όλων των ηλικιών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ορισμένα από τα όργανα γερνούσαν πιο γρήγορα ή πιο αργά, από ποντίκι σε ποντίκι, από όργανο σε όργανο, ακόμη και από κύτταρο σε κύτταρο μέσα στο ίδιο όργανο!

Αυτή η μελέτη και άλλες που ακολούθησαν έδειξαν ότι η ακολουθία της γήρανσης των οργάνων θα μπορούσε να επηρεάσει τη δια βίου υγεία, με τα όργανα που γερνούν γρήγορα να επηρεάζουν τον κίνδυνο εμφάνισης ασθενειών, καθώς και ότι η γήρανση θα μπορούσε, κατά κάποιο τρόπο, να είναι «μεταδοτική», με τα όργανα που γερνούν νωρίτερα να απελευθερώνουν βιοχημικές ουσίες που ξεκινούν τη γήρανση και αλλού.

Αλλά, φυσικά, τα ποντίκια δεν είναι άνθρωποι, οπότε το επόμενο προφανές βήμα ήταν να επαναληθεί η μελέτη σε ανθρώπους. Εδώ ξεκινούν τα εμπόδια. Διότι, δεν είναι δυνατό να ληφθούν δείγματα ιστών από ανθρώπινα όργανα, όπως π.χ. ο εγκέφαλος.

Ετσι, αναφέρει η Washington Post, ο Βις-Κοράι και οι συνεργάτες του αναζήτησαν μια διαφορετική προσέγγιση από αυτή που είχαν χρησιμοποιήσει στα ποντίκια. Στην εργασία που έγινε εξώφυλλο του Nature χρησιμοποιήσαν τα δομικά στοιχεία της ζωής, που δεν είναι άλλα από τις πρωτεΐνες.

Οι πρωτεΐνες δημιουργούνται στα κύτταρα και απελευθερώνονται συνεχώς στην κυκλοφορία του αίματος, κυκλφορώντας κατά δεκάδες χιλιάδες μέσα στο το σώμα μας. Ορισμένες όμως είναι μοναδικές για συγκεκριμένα όργανα. Προηγούμενες έρευνες έχουν κατηγοριοποιήσει αυτές τις ειδικές πρωτεΐνες, ορισμένες από τις οποίες χρησιμοποιούνται ήδη για τον έλεγχο της υγείας των ανθρώπων κατά τις συνήθεις εξετάσεις αίματος (πχ πρωτεΐνες του ήπατος).

Με αυτά τα δεδομένα, οι επιστήμονες συγκέντρωσαν αρχεία από υπάρχουσες βάσεις δεδομένων που περιλάμβαναν δείγματα αίματος από περίπου 5.700 άνδρες και γυναίκες διαφόρων ηλικιών. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα και περίτεχνα μηχανικά μοντέλα δημιούργησαν «μοριακές ταυτότητες» για έντεκα όργανα / συστήματα: καρδιά, πνεύμονες, αρτηρίες, εγκέφαλο, λιπώδη ιστό, ανοσοποιητικό, πεπτικό, νεφρούς, ήπαρ, μυϊκό σύστημα και πάγκρεας.

Οι επιστήμονες μπορούσαν να ξεχωρίσουν το ήπαρ ενός 40χρονου από το ήπαρ ενός 50χρονου από τα μοτίβα των πρωτεϊνών στην κυκλοφορία του αίματος. Με τον ίδιο τρόπο μπορούσαν να εντοπίσουν διαφορές ανάμεσα στη χρονολογική και την πραγματική ηλικία των οργάνων.

Και τα όργανα πολλών ανθρώπων, όπως αποδείχθηκε, ήταν ηλικιωμένα. Περίπου το 20% των σχεδόν 5.700 ανδρών και γυναικών είχαν τουλάχιστον ένα όργανο σημαντικά μεγαλύτερο από την ηλικία γέννησής τους, σύμφωνα με τις πρωτεΐνες του πλάσματός τους. Αυτά τα προσβεβλημένα όργανα διέφεραν από άτομο σε άτομο, δημιουργώντας αυτό που οι επιστήμονες ονόμασαν «ηλικιακό τύπο». Και καθένα από αυτά συσχετίστηκε με αυξημένο κίνδυνο ασθενειών και παθήσεων.

Ίσως το πιο σημαντικό, κάθε γερασμένο όργανο συσχετίστηκε με σημαντικά αυξημένους κινδύνους για συναφείς ασθένειες.

Ο νεανικός εγκέφαλος

Στην παραπάνω μελέτη, με τα 5.700 άτομα, οι ερευνητές θεώρησαν ότι είχαν περιορισμούς ως προς την πλήρη διερεύνηση της γήρανσης των οργάνων.

Ετσι, σύμφωνα με την Washington Post, επανήλθαν αξιοποιώντας αυτή τη φορά την περίφημη βρετανική βιοτράπεζα (UK Biobank) και αναλύοντας δείγματα και δεδομένα υγείας από περίπου 44.530 άνδρες και γυναίκες ηλικίας 40 έως 70 ετών. Οι ερευνητές έψαξαν για πρωτεΐνες γήρανσης, συνέκριναν τη βιολογική ηλικία των ίδιων έντεκα οργάνων με την πραγματική ηλικία των ανθρώπων και έλεγξαν τους θάνατους σε βάθος δεκαετίας.

Περίπου το 33% των ανδρών και των γυναικών είχαν τουλάχιστον ένα όργανο που ήταν «εξαιρετικά» γερασμένο, σε σύγκριση με την πραγματική τους ηλικία. Ενα άλλο 26% είχε δύο ή περισσότερα εξαιρετικά γερασμένα όργανα και μερικοί έως και οκτώ.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν και πάλι σχέσεις μεταξύ της ηλικίας των οργάνων και της εμφάνισης ασθενειών, καθώς και της διάρκειας ζωής. Οσοι είχαν γερασμένη καρδιά κινδύνευαν από καρδιακή ανεπάρκεια και κολπική μαρμαρυγή. Η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια ήταν συχνότερη σε όσους είχαν γερασμένους πνεύμονες και η χρόνια ηπατική νόσος σε όσους είχαν γηραιό ήπαρ.

Αλλά οι επιπτώσεις της γήρανσης του εγκεφάλου ήταν οι πιο εντυπωσιακές. Τα άτομα με εξαιρετικά γερασμένο εγκέφαλο είχαν σχεδόν τρεισήμισι φορές περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν νόσο του Αλτσχάιμερ από όλους τους άλλους, ενώ, από την άλλη πλευρά, όσοι είχαν σχετικά νεανικό εγκέφαλο είχαν 81% λιγότερο κίνδυνο άνοιας.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν πως η ηλικία του εγκεφάλου ήταν -περισσότερο από κάθε άλλο όργανο, «το πιο ισχυρό προγνωστικό θνησιμότητας», κάτι που υποδηλώνει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να είναι ο κεντρικός ρυθμιστής της διάρκειας ζωής των ανθρώπων.

Αναστρέφεται η γήρανση των οργάνων;

Όπως δήλωσε ο Χάμιλτον Ο στην Washington Post, το πιο σημαντικό εύρημα στη νέα μελέτη ήταν ότι η ηλικία των οργάνων «φαίνεται να είναι εύπλαστη». Οταν ο ίδιος και οι άλλοι επιστήμονες συνέκριναν τις ηλικίες οργάνων των ανθρώπων με τον τρόπο ζωής τους, διαπίστωσαν ότι όσοι κάπνιζαν, κατανάλωναν αλκοόλ, δεν έτρωγαν σωστά ήταν επιρρεπείς σε επιτάχυνση της γήρανσης των οργάνων, ενώ όσοι ασκούνταν τακτικά ή έκαναν υγιεινές διατροφικές επιλογές ήταν πολύ περισσότερο πιθανόν να έχουν νεανικά όργανα.

Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι η ορμονική υποκατάσταση επιβράδυνε αισθητά τη γήρανση των οργάνων σε γυναίκες στην εμμηνόπαυση.

Το γιατί και πώς ο τρόπος ζωής και τυχόν ιατρικές επιλογές επηρεάζουν τη γήρανση των οργάνων δεν είναι ξεκάθαρο, σύμφωνα με τους επιστήμονες οι οποίοι εξάλλου δεν είναι σε θέση να προσδιορίσουν με ακρίβεια τον μηχανισμό μέσω του οποίου τα όργανά μας γερνούν με διαφορετικούς ρυθμούς.

Ωστόσο, η εκτίμηση του ηλικιακού τύπου θα μπορούσε να βοηθήσει στην αλλαγή του τρόπου ζωής ώστε να προστατευθούν τα πιο ευαίσθητα στο γήρας όργανα και συστήματα και να προληφθούν οι ασθένειες που προκύπτουν από αυτά.

Και βέβαια, τι πιο συναρπαστικό για τους επίστημονες από την ιδέα ότι στο μέλλον θα μπορούν να παρεμβαίνουν στον τρόπο με τον οποίο γερνάμε, εμείς και τα όργανά μας.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News