Στη βάση της έρευνας βρίσκονται οι σωματικές μεταλλάξεις που συσσωρεύονται στα κύτταρα σε όλη τη διάρκεια της ζωής μας
Αν δεν ήταν μόνο δυνατό να επιβραδύνουμε τη γήρανση, αλλά και να σταματήσουμε πλήρως τις βιολογικές διεργασίες που οδηγούν στην αποδυνάμωση των μυών, στην απώλεια λειτουργιών των οργάνων και στην εμφάνιση ασθενειών όπως η άνοια και η καρδιακή ανεπάρκεια, πόσο θα μπορούσαν να ζήσουν οι άνθρωποι;
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Μια νέα έρευνα δίνει σε αυτό το ερώτημα μια εντυπωσιακή απάντηση: ακόμη και σε ένα τόσο αισιόδοξο σενάριο, η μεγάλη πλειονότητα των ανθρώπων πιθανόν δεν θα ξεπερνούσε τα 200 χρόνια ζωής.
Στο επίκεντρο της μελέτης βρίσκονται οι σωματικές μεταλλάξεις που συσσωρεύονται στα κύτταρα σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Πρόκειται για αλλαγές στο DNA που εμφανίζονται στα φυσιολογικά κύτταρα του σώματος μετά τη γονιμοποίηση και δεν μεταβιβάζονται στα παιδιά. Οι περισσότερες από αυτές τις τυχαίες μεταλλάξεις, που προκύπτουν όταν τα κύτταρα διαιρούνται και αντιγράφουν το γενετικό τους υλικό ή επιδιορθώνουν καθημερινές βλάβες, είναι αβλαβείς, αλλά ορισμένες μπορεί να οδηγήσουν στον θάνατο κυττάρων, στην απώλεια λειτουργίας βασικών γονιδίων ή στην ανάπτυξη καρκίνου. Σε αντίθεση με πολλές άλλες βιολογικές αλλαγές που σχετίζονται με τη γήρανση, αυτές οι μεταλλάξεις δεν μπορούν να μηδενιστούν όταν συσσωρευτούν.
Ερευνητές στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας Skolkovo (Skoltech) στη Ρωσία ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο, υποθέτοντας ότι όλα τα άλλα σημαντικά αίτια γήρανσης έχουν εξαλειφθεί, αλλά οι σωματικές μεταλλάξεις συνεχίζουν να συσσωρεύονται.
Το ανθρώπινο προσδόκιμο ζωής μπορεί θεωρητικά να φτάσει τα 156 χρόνια
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από μελέτες αλληλούχησης μεμονωμένων κυττάρων για να υπολογίσουν πόσες μεταλλάξεις εμφανίζονται κάθε χρόνο σε νευρώνες, κύτταρα καρδιακού μυός, ηπατικά κύτταρα, προγονικά κύτταρα του ήπατος και βασικά κύτταρα στους αεραγωγούς. Στη συνέχεια μοντελοποίησαν πόσο συχνά αυτές οι μεταλλάξεις απενεργοποιούν γονίδια ζωτικής σημασίας, πόσα κύτταρα μπορεί να χάσει ένα όργανο προτού χάσει τη λειτουργία του και πώς διαφέρουν αυτές οι τιμές από άτομο σε άτομο.
Οι επιστήμονες αντιμετώπισαν το σώμα σαν ένα σύστημα μηχανικής στο οποίο όλα τα κρίσιμα εξαρτήματα πρέπει να συνεχίσουν να λειτουργούν. Παράλληλα, αφαίρεσαν όλους τους κινδύνους θανάτου που συνδέονται με τη γήρανση και κράτησαν σταθερό μόνο τον χαμηλότερο κίνδυνο θανάτου νεαρών ενηλίκων που καταγράφεται σε 30χρονους στην Ελβετία.
Με αυτή την υπόθεση, δηλαδή πριν ληφθούν υπόψη οι μεταλλάξεις, το μοντέλο ανέβαζε θεωρητικά το ανθρώπινο προσδόκιμο ζωής έως και τα 1759 χρόνια. Όταν όμως προστέθηκε η επίδραση των σωματικών μεταλλάξεων, η εικόνα άλλαξε ριζικά.
Σύμφωνα με τη μοντελοποίηση, η διάμεση διάρκεια ζωής κυμαίνεται μεταξύ 146 και 194 ετών, με την πιο πιθανή τιμή γύρω στα 156 χρόνια. Σε εξαιρετικά σπάνιες περιπτώσεις, εκτιμάται ότι περίπου ένα άτομο ανά 100 χιλιάδες θα μπορούσε να ζήσει γύρω στα 470 χρόνια. Οι ερευνητές τόνισαν ότι αυτό δεν αποτελεί απόλυτο βιολογικό όριο, αλλά έναν θεωρητικό ανώτατο δείκτη που προκύπτει στατιστικά.
Εγκέφαλος και καρδιά: το μεγαλύτερο εμπόδιο
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, ο παράγοντας που καθορίζει περισσότερο τη διάρκεια ζωής είναι η ικανότητα των οργάνων να ανανεώνουν τα κύτταρα που χάνουν.
Ο εγκέφαλος και η καρδιά αναδείχθηκαν ως τα πιο μειονεκτικά όργανα από αυτή την άποψη. Οι νευρώνες και τα κύτταρα του καρδιακού μυός δεν διαιρούνται τακτικά για να ανανεώνουν τον εαυτό τους, με αποτέλεσμα όταν οι επιβλαβείς μεταλλάξεις σκοτώνουν αυτά τα μακρόβια κύτταρα, οι απώλειες να είναι μόνιμες.
Όταν στο μοντέλο λαμβανόταν υπόψη μόνο η βλάβη στους νευρώνες, η διάμεση διάρκεια ζωής έπεφτε στα 194 χρόνια, ενώ όταν λαμβανόταν υπόψη μόνο η βλάβη στα κύτταρα του καρδιακού μυός, έπεφτε στα 208 χρόνια.
Αντίθετα, το ήπαρ αποδείχθηκε πολύ πιο ανθεκτικό. Όταν πεθαίνουν ηπατικά κύτταρα, άλλα κύτταρα διαιρούνται και καταλαμβάνουν τη θέση τους και, με τη στήριξη των προγονικών κυττάρων, δεν παρατηρήθηκε απώλεια λειτουργίας στο ήπαρ σε όλη τη διάρκεια της προσομοίωσης. Τα κύτταρα που επιστρώνουν τους αεραγωγούς επίσης ανανεώνονταν αποτελεσματικά, αλλά αυτή η ικανότητα διαίρεσης άρχισε να εξαντλείται μετά από μερικές χιλιάδες χρόνια.
Παρόμοια ευρήματα σε προηγούμενες έρευνες
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι τα αποτελέσματά τους παρουσιάζουν αριθμητική ομοιότητα με άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2021 στο περιοδικό Nature Communications.
Εκείνη η εργασία, βασισμένη σε αιμολογικές εξετάσεις και δεδομένα σωματικής δραστηριότητας, εξέταζε τον ρυθμό με τον οποίο ο ανθρώπινος οργανισμός χάνει τη φυσιολογική του ανθεκτικότητα και εκτιμούσε το πιθανό ανώτατο όριο ζωής του ανθρώπου μεταξύ 120 και 150 ετών.
Η νέα μελέτη δημοσιεύτηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό npj Aging.