Waarom verouderen we?

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-09-25 22:42

Het verouderingsproces

Onderzoekers zijn het niet eens over de oorzaken van veroudering. Sommigen beweren dat onze genen geprogrammeerd zijn om te verslechteren, te verwelken en te sterven, terwijl anderen geloven dat opgehoopte schade de oorzaak is van onze senescentie. Door de wateren verder te modelleren, geloven velen dat een combinatie van verschillende factoren bijdraagt aan veroudering.

Celschade

Rond sinds 1882, toen bioloog August Weismann voor het eerst het introduceerde, op zijn fundamentele niveau, stelt de celschadetheorie dat het lichaam bezwijkt aan "slijtage": "Net als onderdelen van een ouder wordende auto slijten delen van het lichaam uiteindelijk door herhaald gebruik, waardoor ze worden gedood en vervolgens het lichaam."

Voortbouwend op dit fundamentele idee, onderzoeken een aantal onderzoekers van vandaag bepaalde fysiologische aspecten om te onthullen waar en hoe deze "slijtage" optreedt.

Somatische DNA-schade

Concentreren op de verslechtering van DNA gedurende zijn leven, volgens deze theorie:

DNA-schade vindt continu in cellen plaats…. Hoewel de meeste van deze schade zijn hersteld, hopen sommige op…. [en] genetische mutaties komen voor en accumuleren met toenemende leeftijd, waardoor cellen achteruitgaan en slecht functioneren. In het bijzonder kan schade aan mitochondriaal DNA leiden tot… disfunctie… [waar] veroudering het gevolg is van schade aan de genetische integriteit van de cellen van het lichaam.

Mitochondriaal DNA (mtDNA) muteert sneller dan DNA in een celkern, dus mtDNA creëert meer schadelijke "vrije radicalen" waarvan wordt aangenomen dat ze veroudering veroorzaken. Gegeven dat mitochondriën (de krachtcentrales van cellen) harder werken, des te meer brandstof (a.k.a. "voedsel") beschikbaar is, des te minder een organisme eet, des te minder vrije radicalen worden geproduceerd. Dientengevolge hebben sommige wetenschappers gemeend dat caloriebeperking (CR) kan fungeren als een bron van jeugd: "Een dieet dat ernstig beperkt is in calorieën (ongeveer 30 procent onder normaal, maar boven uithongering) kan de levensduur verlengen, de kans op kanker verminderen en de dalingen in geheugen en beweging vertragen."

Anderen zijn voorzichtiger als het aankomt op het aanbevelen van een CR-dieet: "Beperkte dieetdieren groeien langzamer, reproduceren minder en hebben het immuunsysteem gedempt… [omdat de] voedingsrestrictie het lichaam lijkt te veranderen in een overlevingsmodus waarin groei en energieverbruik worden onderdrukt."

Bovendien benadrukken tegenstanders dat alleen maar omdat: "Levensverlenging-extensies [werden] waargenomen bij muizen [dit] kan mogelijk niet worden waargenomen bij grote zoogdieren zoals mensen… [omdat in tegenstelling tot kleine dieren] grote zoogdieren kunnen migreren in tijden van honger….”

Niettemin heeft ten minste één onderzoek aangetoond dat mensen met een CR-dieet "het cholesterolgehalte in het bloed en insuline en… [het] risico op atherosclerose verminderen, "alle aandoeningen die bijdragen aan veroudering en mortaliteit.

Cross-Linking

Een andere tak van de celschadetheorie richt zich op 'cross-linking', een proces waarbij beschadigde en verouderde eiwitten, die anders door enzymen (proteasen) zouden worden afgebroken, tegen die actie worden beschermd door ongepaste bijlagen te maken, waardoor ze kunnen "plakken" rond en… problemen veroorzaken. "Na verloop van tijd:"Een opeenhoping van verknoopte eiwitten beschadigt cellen en weefsels en vertraagt lichaamsprocessen….”

Dit fenomeen is geïdentificeerd bij ten minste één teken van veroudering en is betrokken bij een ander:

Vernetting van het huideiwitcollageen bijvoorbeeld, is althans gedeeltelijk verantwoordelijk gebleken voor rimpels en andere aan de leeftijd gerelateerde dermale veranderingen [en]… in de lens van het oog wordt ook gedacht dat het een rol speelt bij leeftijdsgerelateerde cataractvorming. Onderzoekers speculeren dat de verknoping van eiwitten in de wanden van de bloedvaten of de filtersystemen van de nierrekening voor ten minste enkele van… atherosclerose….

Genetische codering

Kijkend naar de blauwdrukken die organismen aansturen, onderzoekt elk van deze theorieën het idee dat we op cellulair niveau "geprogrammeerd" zijn voor veroudering.

Geprogrammeerde levensduur

Veel onderzoekers geloven dat: "Veroudering is het resultaat van het sequentieel in- en uitschakelen van bepaalde genen, waarbij senescentie [ouderdom] wordt gedefinieerd als het tijdstip waarop leeftijdsgebonden tekorten zich manifesteren….”

Om deze theorie te ondersteunen, hebben wetenschappers veroudering bestudeerd met behulp van Caenorhabditis elegans: “De klassieke laboratoriumnematode… [die] kleine, transparante wormen zijn… [dat zijn] gemakkelijk genetisch te manipuleren, en met een levensduur van slechts twee weken… zorgen voor een snelle time-lapse-weergave van het verouderingsproces….”

In 1993 ontdekte een groep onderzoekers dat: "C. elegans met een specifieke mutatie van één gen leefde twee keer zo lang als leden van de soort die er [het] ontbrak. Deze]… geleid tot een verandering in denken… dat [in tegenstelling tot veel genen] een enkel gen dramatisch kon regelen hoe lang een organisme leefde….”

Dit gen, daf-2, is een eiwit opmerkelijk vergelijkbaar met onze receptoreiwitinsuline en, althans in C. elegans, werd in later onderzoek getoond als een zeer bazig gen: "Daf-2 controleert normaal gesproken veel andere genen…. In hun studies van C. Elegans hebben onderzoekers bijvoorbeeld een groot aantal genen aangetroffen die "ingeschakeld" of "uitgeschakeld" zijn in wormen die twee kopieën van de daf-2-mutatie bevatten….”

De soorten genen die worden gereguleerd door daf-2 omvatten stressbestendigheid, ontwikkeling en metabolisme. Dit is belangrijk omdat deze: Verschillende genen coderen voor eiwitten die het leven verlengen door op te treden als antioxidanten, het metabolisme te reguleren en een antibacterieel effect uit te oefenen….”

Endocriene theorie

Andere onderzoekers schrijven toe aan de theorie dat leeftijdsregulerende genen dragen: "Biologische klokken [die] werken via hormonen om het tempo van veroudering [door] te beheersen… de evolutionair geconserveerde insuline / IGF-1-signalering (IIS) -route….”

Deze signaalroute is belangrijk: Het IIS-systeem is een oud systeem dat sterk geconserveerd is en de groei, differentiatie en metabolisme coördineert in reactie op veranderende omgevingscondities en beschikbaarheid van voedingsstoffen…”

Dus, volgens deze theorie, passen individuen zich aan op cellulair niveau, in reactie op omgevingsomstandigheden, om de beste uitkomst voor voortzetting van de soort te bevorderen: "In reactie op zware omgevingscondities… [cellen passen zich aan voor de productie] versterking van cellulaire stressresistentie en -bescherming, onderdrukking van laaggradige ontsteking en verbeterde mitochondriale biogenese [verhoogde energie in de cel]."

Dus, in moeilijke tijden wordt het leven van het organisme uitgebreid, op zijn minst lang genoeg om te voldoen aan de biologische noodzaak om te broeden.

Immunologische theorie

Het derde gencoderingsvoorstel om ouderdom te verklaren, bepaalt dat: "Het immuunsysteem is geprogrammeerd om na verloop van tijd af te nemen, wat leidt tot een verhoogde kwetsbaarheid voor besmettelijke ziekten en dus veroudering en overlijden."

Voorstanders van deze theorie merken op dat: "Naarmate men ouder wordt, verliezen antilichamen hun effectiviteit en kunnen minder nieuwe ziekten effectief worden bestreden door het lichaam, wat cellulaire stress en uiteindelijk de dood veroorzaakt."

Dit laatste argument is in twijfel getrokken door recent onderzoek dat mortaliteit en vruchtbaarheid bestudeerde in 46 verschillende soorten (inclusief mensen), die opmerkelijke resultaten opleverden: "Hoewel… de meeste van de 46 soorten kunnen grofweg worden ingedeeld volgens een continuüm van senescentie… [toont] sterke achteruitgang met de leeftijd [andere soorten aangetoond] negatieve achteruitgang, negatieve veroudering en verbetering met de leeftijd."

Dit betekent dat in tegenstelling tot mensen, sommige soorten: Zijn het tegenovergestelde van mensen, hebben meer kans zich te vermenigvuldigen en minder kans om te sterven met elk voorbijgaand jaar.“

In feite bestaat er zoveel verschillende soorten veroudering tussen soorten dat zelfs onder degenen die ouder worden zoals wij, er enkele zijn, zoals de alpine swift, die meer vruchtbaar (waarschijnlijk te reproduceren) als ze hun ondergang naderen.