90 % obyvatel vyspělých zemí umírá v důsledku stárnutí Procesy související se stárnutím vyvolávají rozvoj kardiovaskulárních a onkologických onemocnění a demence. Vědci se domnívají, že kolem roku 2045 skončí svět smrtí z přirozených příčin. Tvrdí, že díky novým technologiím si brzy poradíme se všemi nemocemi a budeme vypadat mladší. V úryvku, který publikujeme, autoři vysvětlují, jaké typy stárnutí existují z vědeckého hlediska.

Stáří se začalo studovat relativně nedávno a návrat mládí ještě později. Zhruba a s nadsázkou řečeno, moderní věda o stárnutí je stará jen pár desítek let a nauka o omlazení je stará jen pár let. Oba právě začali procházet fází laboratorních testů a na zvířecích modelech, aby se později – v pravou chvíli – mohli přesunout do lidského těla.

Naštěstí si stále více lidí v akademické komunitě i mimo ni uvědomuje, že vědecké techniky pro zpomalení a zvrácení změn souvisejících s věkem, stejně jako způsoby, jak obnovit mládí, jsou hned za rohem.

Jedna z prvních, která studovala stárnutí rostlin a zvířat ve 4. století. před naším letopočtem E. se stal starověký řecký filozof Aristoteles. Ve století II. před naším letopočtem E. Starověký římský lékař řeckého původu Galen navrhl, že procesy rozkladu začínají od mladého věku. Ve 12. stol. Anglický mnich a filozof Roger Bacon předložil myšlenku opotřebení. V 19. stol Myšlenky jeho krajana Charlese Darwina otevřely dveře evolučním teoriím o povaze změn souvisejících s věkem a také vážným diskusím o programovaném a neprogramovaném stárnutí.

Typy stárnutí, více stárnutí a bez stárnutí

Existují organismy i buňky (včetně lidského těla), které nepodléhají změnám souvisejícím s věkem. Existují zvířata schopná úplné obnovy jakékoli části vlastního těla, včetně mozku. Jinými slovy, stáří nelze považovat za proces společný všem: existují formy života, které k němu buď vůbec nejsou náchylné, nebo jsou k němu náchylné v nepatrné míře. Také jsme se dozvěděli, že v závislosti na typu reprodukce mohou jedinci stejného druhu stárnout nebo ne.

Obecně řečeno, na rozdíl od tvorů, kteří se rozmnožují sexuálně (včetně hermafroditů), organismy, které se rozmnožují nepohlavně, nejsou náchylné ke stárnutí. Kromě toho existují rozdíly v rychlosti stárnutí mezi mužskými, ženskými a bisexuálními organismy. Očekávaná délka života je vyšší u samic než u samců a stejný trend je pozorován u druhů s hermafroditními jedinci.

ČTĚTE VÍCE
Jak vypadá béžová barva?

Výrazný rozdíl je také v míře věkových změn u členů kolonií sociálního hmyzu, výrazně se bude lišit například délka života trubců, matek a dělnic. Klimatické podmínky také velmi ovlivňují délku života (což platí především pro hmyz a bezobratlé, kteří nemohou kontrolovat tělesnou teplotu): například u much a červů závisí do značné míry na množství tepla a potravy. Jiné druhy prodlužují život chladným počasím a kalorickým omezením.

Byly objeveny některé geny, které částečně řídí proces stárnutí, např. u háďátek C. elegans jsou to věk a daf-, u ovocných mušek Drosophila melanogaster – FOXO; jsou další objevené později. U savců existují analogy. A protože již dnes chápeme, že stárnutí je přístupné genetickým modifikacím, je pro nás tak důležité pochopit princip působení genů. Pak je můžeme ovládat.

Je dobře známo, že některé organismy mají dlouhou životnost, zatímco jiné krátkou (ačkoli čas je relativní pojem). Jedním extrémem jsou někteří primitivní hmyz, jako je tzv. efemérní hmyz, který žije jeden den nebo ještě méně, druhým jsou lidé, kteří mohou žít století nebo více, nebo zvířata se zanedbatelným stárnutím (hovoříme o případech potenciálního nesmrtelnost pro druhy, jejichž jedinci vykazují obrovskou maximální délku života, kvůli které není možné vizuálně pozorovat známky jejich stárnutí – pozn. Dnes víme i o existenci druhů, jejichž jednotliví zástupci žili po staletí a tisíciletí a hranice jejich života není známa.

Aristoteles si již před mnoha staletími všiml, že rostliny a zvířata také stárnou jinak. Významné rozdíly v jejich buňkách ovlivňují vzorce změn souvisejících s věkem, až po úplné nestárnutí nebo zanedbatelné stárnutí (řekněme u takových trvalek, jako je sekvoje). Bakterie, jednobuněčné jádro a houby jsou například schopny stárnout a nestárnout, což závisí na způsobu jejich rozmnožování, symetrii dělení, typu buněk a chromozomů. I ve stejném organismu mohou existovat buňky s krátkou a dlouhou životností. Lidské spermie tedy žijí tři dny (zatímco gonocyty, které je produkují, nestárnou vůbec), rektální buňky obvykle žijí čtyři dny, kožní buňky dva až tři týdny, červené krvinky čtyři měsíce, bílé krvinky déle než rok a neurony neokortexu ( – nové oblasti mozkové kůry odpovědné za vyšší nervové funkce člověka) zpravidla umírají pouze spolu s tělem.

ČTĚTE VÍCE
Jaké je hlavní město Halloweenu?

Dnes, na rozdíl od toho, co jsme věděli donedávna, víme i toto: díky kmenovým buňkám, které jsou stále přítomny v některých oblastech mozku, jsou neurony v mozku schopné regenerace. Buňky s kruhovými chromozomy (jako u většiny bakterií) jsou za ideálních podmínek obvykle biologicky „nesmrtelné“, zatímco buňky s lineárními chromozomy (jako u většiny somatických buněk mnohobuněčných organismů) jsou obvykle smrtelné, pokud se v nich nerozvine rakovina a stárnutí se nezastaví.

Nyní víme, že v důsledku mutací v somatických buňkách náchylných ke stárnutí se rakovinné buňky mohou stát biologicky „věčnými“. Aby bylo možné objevit tajemství nesmrtelnosti, studují se nádorové kmenové buňky. To znamená, že i přes svou zhoubnost mohou také pomoci vyřešit záhadu stárnutí.

Rakovinné buňky produkují enzym telomerázu. Somatic jej u dospělých zpravidla neprodukuje. Výjimkou jsou některé případy, kdy tento proces podporuje neustálou regeneraci na buněčné úrovni, např. u planárů a některých obojživelníků.

Výše uvedené příklady ukazují, že za miliony let, které měla příroda k dispozici, se jí podařilo experimentovat s různými formami života, typy organismů, metodami rozmnožování, typy sexuální reprodukce a buněk, růstovými vzory a modely stáří. -související změny, včetně nestárnutí.

Rumunská geriatrička Anca Iovita vydala v roce 2015 knihu „The Aging Gap Between Species“. Autor začal hledáním „lesa pro stromy“: „Stárnutí je záhada, kterou je třeba vyřešit. Tento proces je obvykle studován na několika biologických modelech: ovocné mušky, červi nebo myši. Všechny tyto druhy podléhají rychlému stárnutí, což je dobré pro laboratorní rozpočty a přichází vhod jako krátkodobá strategie, protože kdo má čas studovat druhy, které žijí desítky let? Mezidruhový rozdíl v dlouhověkosti je však řádově mnohem větší než jakékoli prodloužení života dosažené v laboratorních podmínkách. Proto jsem při snaze sestavit vysoce specializovaný výzkum do snadno srozumitelného díla musel prostudovat nespočet zdrojů informací. Tato kniha je pokusem o dosažení tohoto cíle.

Stáří je nevyhnutelné – nebo se to alespoň říká. Ale nikdy jsem nic nebral jako samozřejmost jen proto, že zdroj je směrodatný, a tak jsem zpochybnil mezidruhovou podobnost změn souvisejících s věkem. A během pátrání jsem s překvapením zjistil, že gerontologii chybí rozmanitost biologických modelů. V hlubinách těch nejvágnějších a nejnesrozumitelnějších vědeckých prací jsem neúnavně hledal odpověď na otázku: „Jak všechny ostatní druhy stárnou a jak se v tom mohou lišit?“ Pokud jste někdy měli domácího mazlíčka, pravděpodobně jste si všimli, že každý žije jinak.

ČTĚTE VÍCE
Kdo by neměl používat peeling na obličej?

Za 10 let jste se ani trochu nezměnili, ale váš pes nebo kočka již začali trpět nemocemi souvisejícími s věkem. Očekávaná délka života se značně liší jak mezi druhy, tak mezi jejich jednotlivými členy. Jaké mechanismy stojí za touto mezidruhovou věkovou mezerou?

Iovita ve své knize podala vynikající přehled moderních vědeckých poznatků o změnách souvisejících s věkem a mimo jiné referovala o obrovských rozdílech mezi různými druhy (od bakterií po velryby), citovala různé teorie stárnutí, neotenie (zachování v dospělý s charakteristikami charakteristickými pro mladé organismy, například regenerace) a progerie (předčasné stárnutí), a také se zabýval klíčovými tématy, jako jsou kmenové buňky, rakovina, telomeráza a telomery.

Uzavřela: „Stárnutí je plastický fenomén. Snažil jsem se vidět les pro stromy, prezentovat rozdíly ve stárnutí různých druhů v dostupném, logickém sledu a zapsat odpovědi na tyto otázky jednoduchým jazykem. Studium stárnutí je příliš důležité na to, aby bylo skryto za zavřenými dveřmi formálního vědeckého žargonu.

Gerontologie jako věda se může vyvíjet studiem nejen krátkověkých druhů, jako jsou myši s červy, ale i postupně a zanedbatelně stárnoucích, jako jsou houby, krtonožky, ježovky, protey a tisíce let staré stromy. Jestliže změny související s věkem jsou zvýšením míry úmrtnosti a snížením plodnosti, pak existence výše uvedených druhů implicitně naznačuje, že stáří je náhodným omylem přírody.

Díky pokračující expresi telomerázy v dospělých somatických tkáních jsou dlouhověké druhy někdy schopny alespoň částečně obnovit orgány. Přitom rakovina mezi nimi není častější než mezi ostatními. Je možné, že takové organismy vyvinuly alternativní mechanismy kontroly rakoviny zvýšením přímé kontroly nad buňkami. Navzdory aktivní expresi telomerázy v somatických kmenových buňkách je nahá krysa považována za zvíře odolné vůči rakovině.

Vzhledem k rozsahu projektu se tato kniha neustále píše. Stále existuje tolik druhů, které je třeba objevit. Stále je třeba provést tolik experimentů a rozvinout tolik teorií. “Stáří je omyl přírody a gerontologie – věda o stáří – byla vytvořena, aby rozluštila hádanku stárnutí.”