מה הופך אותנו לזקנים
מדענים ב-MPI לגנטיקה מולקולרית מספקים מודל של הבסיס המולקולרי של ההזדקנות
על ידי חקר השינויים הקשורים לגיל בפעילות הגנים בעכברים, הצליחו מדענים ממכון מקס פלנק לגנטיקה מולקולרית בברלין לספק הסבר לגורם להזדקנות. בכתב העת Biogerontology מסבירים החוקרים שהזדקנות האורגניזם תלויה במידת יציבות המטבוליזם שלו. המדענים מציגים מודל המתאר את המנגנונים המולקולריים של ההזדקנות ומסוגל להסביר הבדלים אישיים ומינים ספציפיים בתוחלת החיים (Brink et al., Biogerontology 2008, DOI 10.1007/s10522-008-9197-8).
מדוע אנו מזדקנים הוא נושא נפוץ במחקר.
תיאוריות שונות עוסקות במנגנונים העומדים בבסיס תהליכי הזדקנות ביולוגיים. כיום ישנם מספר ממצאים המספקים תובנות ראשוניות לגבי תהליך ההזדקנות. תובנות אלו הן התנאי הבסיסי ליכולת לטפל ביעילות במחלות הקשורות לגיל כגון סוכרת מבוגרים, אלצהיימר או צורות מסוימות של סרטן.
עד כה, מספר רב של מדענים הניחו שהזדקנות קשורה בעיקר לעלייה של רדיקלים חופשיים בגוף. אלו הן מולקולות תגובתיות ביותר המיוצרות בתהליכים מטבוליים שונים והן נחוצות לאורגניזם כדי להדוף זיהומים, בין היתר. עם זאת, אם מיוצרים מספר רב של רדיקלים חופשיים אלה, התאים עלולים להינזק. לעומת זאת, "תיאוריה של יציבות מטבולית" שפותחה על ידי לויד דמטריוס, מתמטיקאי במחלקה לביואינפורמטיקה במכון מקס פלנק לגנטיקה מולקולרית בברלין, קובעת כי ההזדקנות של אורגניזם אינה נקבעת על ידי המספר ההולך וגובר של רדיקלים חופשיים. בתא, אך בזכות יכולתם לשמור על ריכוזים יציבים ומאוזנים של רדיקלים חופשיים ומטבוליטים אחרים באמצעות מנגנוני ויסות שונים.
כדי לחקור זאת, התאורטיקן דמטריוס והביולוג המולקולרי ג'יימס אדג'איי, ראש קבוצת עבודה במכון מקס פלנק לגנטיקה מולקולרית, התכנסו וניתחו בסך הכל 25.000 גנים מעכברים. הם גילו שהפעילות והוויסות של כ-700 גנים משתנים ככל שבעלי החיים מתבגרים. בעכברים מבוגרים, למשל, הפעילות של אותן רשתות גנים המעורבות בחילוף החומרים של רכיבי מזון ובהפקת אנרגיה לתאים פוחתת. לעומת זאת, פעילות הרשתות או מכלולי הגנים האחראים לבקרה ההומיאוסטטית של ייצור הרדיקלים החופשיים עלתה. התוצאות שלהם מפריכות את ההנחה שהעלייה ברדיקלים חופשיים בלבד אחראית לתסמינים הקלאסיים של ההזדקנות. במקום זאת, המדענים מניחים שהיכולת לשמור על רמה קבועה של רדיקלים חופשיים - החוקרים מדברים על הומאוסטזיס - היא המאפיין החשוב ביותר של הגיל הביולוגי של התא.
לפיכך, ניסיונות להאט את תהליך ההזדקנות אינם אמורים להיות מפריעים לייצור רדיקלים חופשיים באמצעות מינונים גבוהים של נוגדי חמצון. במקום זאת, המטרה צריכה להיות לייצב את הרשתות המטבוליות של אורגניזם ובכך את ההומאוסטזיס. תזונה מומלצת על ידי מחקר תזונתי, עם כמות מאוזנת של חומצות שומן בלתי רוויות, נוגדי חמצון וויטמינים, צריכת אלכוהול מתונה ופעילות גופנית הן הדרכים הטובות ביותר לשמור על יציבות הרשתות המטבוליות ולהאט את תהליכי ההזדקנות הטבעיים של הגוף.
עבודה מקורית:
Brink TC, Demetrius L, Lehrach H, Adjaye J שינויים תעתיקים הקשורים לגיל בביטוי גנים באיברים שונים של עכברים תומכים בתיאוריית היציבות המטבולית של ההזדקנות. Biogerontology 2008, DOI 10.1007/s10522-008-9197-8
מקור: ברלין [ MPI ]
