Wanneer ouderdom vanuit het oogpunt van biologie komt

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 04:06

Het blijkt dat het verkeerd is om iemand die vele jaren oud is of veel ziek is als oud te beschouwen.

Wie kan een oude persoon worden genoemd? Iemand boven de 50? Of iemand die last heeft van "seniele" kwalen? Bioloog en wetenschapsjournalist Polina Loseva gelooft dat niet alles zo eenvoudig is. Lifehacker publiceert samen met Alpina Non-Fiction Publishing House een fragment uit het hoofdstuk "In Search of Definition: Who Really Is Old" uit het boek Counterclock: What is Aging and How to Fight It.

Teken de grens

Laten we beginnen met mijn jeugddefinitie: oud is iemand die vele jaren oud is. Maar "veel" is niet het meest strikte begrip. Ik ben 30 - is dat veel? En 40? Of 60? Het zou mogelijk zijn om voor iedereen een uniforme leeftijdsgrens in te voeren, waarboven een persoon automatisch als oud wordt beschouwd. Zo'n drempel kan bijvoorbeeld worden beschouwd als de pensioenleeftijd - maar in veel landen valt deze niet samen, en in sommige landen hebben ze helemaal niet van pensioenen gehoord. Bovendien moet deze drempel voortdurend worden aangepast aan de gemiddelde levensverwachting: in Roemenië wordt ze bijvoorbeeld om de vier jaar met een jaar verhoogd en in België om de vijf jaar. En hoe dan te begrijpen wanneer en hoeveel de grens van ouderdom moet worden verlegd? Om dit te doen, moeten we nog steeds vertrouwen op enkele andere tekens die niet direct verband houden met leeftijd.

Met elke leeftijdsgrens is er nog een probleem: zodra we de grens tussen oude en jonge mensen vaststellen, sluiten we onze ogen voor het verouderingsproces en duiden we het begin van de ouderdom aan als een specifieke gebeurtenis. Een persoon wordt bijvoorbeeld 60 jaar - en precies op de verjaardag van zijn geboorte wordt hij in een handomdraai een oude man. Dit is een goede plotwending voor een sprookje, maar in het echte leven ziet het er ongelooflijk uit.

Veroudering is in onze optiek nog steeds een geleidelijk proces dat jaren duurt en niet onmiddellijk plaatsvindt.

En als we veroudering beschouwen als een onderdeel van ontwikkeling, dan is het, zoals de meeste ontwikkelingsprocessen, logisch om het als continu te beschouwen.

Bovendien is het niet duidelijk wat je met dieren moet doen. Als we verwachten onze tablet van de eeuwige jeugd te testen op modelorganismen, voordat we verder gaan met mensen, dan zou ons criterium van ouderdom ook voor hen moeten werken. En hun levensduur is heel anders: van enkele dagen tot honderden jaren, en in het laboratorium leven ze vaak langer dan in het wild. Daarom zul je ofwel je eigen drempel voor elke soort moeten bepalen en deze voortdurend moeten verfijnen, afhankelijk van de omstandigheden, of een referentiepunt moeten bedenken dat alle organismen gemeen hebben.

Beoordeeld op uiterlijk

Omdat de leeftijdsgrens een lastig criterium bleek te zijn, kun je proberen af te stappen van de uiterlijke tekenen van ouderdom. Uiteindelijk kan ieder van ons een oude man op straat identificeren zonder naar zijn paspoort te kijken: grijs haar, gebogen figuur, gerimpelde huid, ongelijke gang, geheugenstoornissen.

Tegelijkertijd is het gemakkelijk om een tegenvoorbeeld te geven voor elk van deze tekens - dat wil zeggen, om iemand te vinden die hem zou bezitten en die in de ogen van anderen geen oude man zou zijn. Sommige mensen worden bijvoorbeeld grijs als ze jong zijn, of worden zelfs kaal voordat hun haar de pigmentatie verliest. Houdingsproblemen plagen niet alleen ouderen, maar ook veel kantoormedewerkers. En een gerimpelde huid is te vinden bij inwoners van zuidelijke dorpen die veel tijd in de open zon doorbrengen.

Daarom, als we besluiten om oude mensen te berekenen op basis van hun kenmerken, vallen mensen van alle leeftijden die per ongeluk een grijze streng of een kromme houding hebben gekregen in deze categorie. Bovendien zullen er onder de "oude mensen" veel gehandicapte of geesteszieke mensen zijn die hun geheugen hebben verloren. En rijke mensen die het zich kunnen veroorloven om de conditie van hun huid en haar in de gaten te houden, zullen daarentegen jonger lijken dan hun arme en onverzorgde leeftijdsgenoten.

Het voor ons meest voor de hand liggende criterium blijkt onjuist te zijn, en dat is niet zonder reden. Het feit is dat het niet direct gerelateerd is aan de mechanismen van veroudering. Bij het samenstellen van een portret van de gemiddelde oude man evalueren we het proces aan de hand van zijn uiteindelijke manifestaties - alsof we de bereidheid van pap bepalen aan de hand van de ontsnapte melk. Maar het graan kan worden gekookt zonder de grenzen van de pan te verlaten, als je er voorzichtig mee omgaat, of het kan de hele kachel vullen aan het begin van het koken, als je een te hoog vuur aanzet. Daarom moeten we, om de staart van de ouderdom te grijpen, in de pan kijken, dat wil zeggen op zoek gaan naar de oorzaken van veroudering en de eerste manifestaties ervan.

In de strijd inchecken

Als we ons wenden tot de belangrijkste bron van volkswijsheid - "Wikipedia" - krijgen we het antwoord: "Ouderdom is de periode van het leven vanaf het verlies van het vermogen om zich voort te planten en tot de dood." Deze definitie ziet er logisch uit, omdat ze, in tegenstelling tot de vorige, specifieke veranderingen in het lichaam weerspiegelt. Bovendien lijkt het vrij duidelijk - in tegenstelling tot de uiterlijke tekenen van ouderdom, kan het vermogen om zich voort te planten gemakkelijk worden gemeten: laat een dier paren met andere individuen en kijk of het nakomelingen voortbrengt.

Maar een persoon is niet erg handig om te evalueren op basis van dit criterium.

Ten eerste streven niet alle mensen ernaar om zich continu voort te planten, wat hun reproductieve potentieel aantoont.

Ten tweede is het niet erg duidelijk met welke parameter dit potentieel moet worden bepaald: door het vermogen om nakomelingen te baren of door het aantal kiemcellen in voorraad. Moderne voortplantingstechnologieën stellen een vrouw in staat om een kind te baren en het te baren op 50 of zelfs 60 jaar oud (de oudste persoon die geboorte heeft gegeven is bijna 67 jaar oud in het Guinness Book), maar eieren, tenminste gezonde, meestal ergens in de 40-45 jaar opraken.

Ten derde zal het reproductieve criterium voor mannen en vrouwen anders werken. Spermatozoa worden, in tegenstelling tot eieren, constant gevormd en het lichaam van een man kan ze produceren tot aan zijn dood, zelfs als zijn soortgenoot lange tijd geen kiemcellen meer heeft. Tegelijkertijd verschijnen uiterlijke tekenen van ouderdom zoals grijs haar en rimpels bij mannen en vrouwen bijna gelijktijdig, en vrouwen leven in de regel langer.

Het meten van ouderdom in termen van voortplantingsvermogen blijkt even onhandig als uiterlijk. Moderne vrouwen van 40 en 50 jaar zien er jong uit in alle parameters die we al hebben genoemd, maar meestal durven ze geen kinderen meer te krijgen - en we kunnen niet controleren of ze hiertoe in staat zijn. En met de zorg van schoonheidsspecialisten en plastisch chirurgen slagen sommigen erin hun uiterlijke jeugd te behouden, zelfs op 70-jarige leeftijd.

We tellen mutaties

Als ik tijdens colleges de luisteraars vraag wat ouderdom is, antwoorden ze mij vaak: dit zijn storingen en stoornissen in het lichaam. Het reproductiecriterium past ook in deze definitie: het onvermogen om zich voort te planten is een van deze storingen. Maar aangezien het vroeg of laat bij elke specifieke persoon kan ontstaan, buiten verband met andere tekenen van veroudering, is het onredelijk om er een maatstaf van ouderdom van te maken als we voor iedereen één enkel referentiepunt willen vinden.

Je kunt een lijst maken van de problemen die typisch zijn voor het oude organisme. Dit is het principe dat wordt gebruikt door Searle S. D., Mitniski A., Gahbauer E. A., Gill T. M., Rockwood K. Een standaardprocedure voor het maken van een kwetsbaarheidsindex // BMC Geriatrics. 2008 sep; 8. (we komen hierop terug in het hoofdstuk over biologische leeftijd), die vaak worden gebruikt door artsen die veroudering bestuderen. De kwetsbaarheidsindex is een reeks symptomen en leeftijdsgerelateerde ziekten die een bepaalde patiënt heeft opgebouwd. Hoe hoger de indexwaarde, hoe dichter bij ouderdom.

De index kan dezelfde hinder ondervinden als de uiterlijke tekenen van ouderdom: als we ons richten op het gevolg, niet op de oorzaak, zijn rijke mensen gemiddeld jonger dan hun arme leeftijdsgenoten.

Dit betekent echter niet dat het probleem van de vergrijzing eenvoudigweg "overspoeld kan worden met geld": uiteindelijk sterven de rijken net als de armen, en zijn ze niet minder geïnteresseerd in het verlengen van hun leven.

Daarom zullen we dieper moeten kijken - in individuele cellen en moleculen, en al op microscopisch niveau naar tekenen van veroudering moeten zoeken.

Een puntmutatie in het DNA, dat wil zeggen de vervanging van een "letter" (nucleotide) in zijn "tekst" (sequentie) door een andere, kan worden beschouwd als een voorbeeld van een moleculair teken van ouderdom. In de meeste gevallen hebben dergelijke enkelvoudige vervangingen geen invloed op de levensduur van de cel, aangezien de genetische code overbodig is en verzekerd tegen toevallige fouten. Een storing kan echter ook optreden op een belangrijke plaats in een gen - dan werkt het ofwel helemaal niet meer, of het eiwit waarvoor het codeert, blijkt vervormd te zijn. Een gemuteerd eiwit vervult soms zijn functies beter of slechter dan normaal en in beide gevallen kan dit leiden tot vervelende gevolgen voor het lichaam, zoals het ontstaan van een tumor.

Niet alle puntmutaties beïnvloeden het leven van een organisme, maar het is nogal moeilijk om het effect te bepalen dat elk van hen afzonderlijk produceert. Daarom kan voor de eenvoud elke puntmutatie als een storing worden beschouwd. Uiteindelijk maakt elk van hen het DNA in de cel anders dan het 'origineel', de oorspronkelijke drager van genetische informatie.

In 2018 zijn artikelen gepubliceerd door twee Bae T. et al. Verschillende mutatiesnelheden en mechanismen in menselijke cellen bij pregastrulatie en neurogenese // Wetenschap. 2018 februari; 359 (6375): 550-555. groepen Lodato M. A. et al. Veroudering en neurodegeneratie worden geassocieerd met verhoogde mutaties in enkele menselijke neuronen // Wetenschap. 2018 februari; 359 (6375): 555-559. wetenschappers die puntmutaties in de zenuwcellen van mensen geloofden. De onderzoekers vroegen zich af op welk moment deze mutaties ontstaan en hoeveel ervan zich tijdens hun leven ophopen. Om dit te doen, namen ze verschillende naburige zenuwcellen uit de hersenen van volwassenen - en de rudimenten van de hersenen in embryo's (wetenschappers werkten met materiaal dat was verkregen als gevolg van abortus) en lazen hun DNA. Idealiter zou in alle cellen van ons lichaam de volgorde van nucleotiden in DNA hetzelfde moeten zijn. Maar tijdens het leven accumuleert elke cel, onafhankelijk van de andere, "één-letter"-substituties. Als we dus twee cellen met elkaar vergelijken, zal het aantal puntverschillen in de DNA-tekst gelijk zijn aan het aantal mutaties in elke cel.

De resultaten van de berekeningen bleken beangstigend. Helemaal aan het begin van de ontwikkeling van het embryo, wanneer het bevruchte ei in de eerste cellen wordt gesplitst, deelt het zich ongeveer één keer per dag. Elke dergelijke divisie, zo bleek, brengt al gemiddeld 1, 3 nieuwe mutaties met zich mee. Later, wanneer het zenuwstelsel zich begint te vormen - tegen de 15e week van ontwikkeling - voegt elke dag ongeveer vijf nieuwe mutaties toe aan de cellen. En tegen het einde van neurogenese, dat wil zeggen celdeling in de meeste gebieden van de zich ontwikkelende hersenen - dit is ongeveer de 21e week - draagt elke cel al 300 unieke puntmutaties. Tegen de tijd dat een persoon wordt geboren, hopen zich tot 1.000 mutaties op in die cellen die zich blijven delen. En dan, tijdens het leven, muteert DNA langzamer, met een snelheid van ongeveer 0,1 fouten per dag, en op 45-jarige leeftijd bevatten de cellen ongeveer 1.500 mutaties, en op de leeftijd van 80 - 2.500 elk.

Als we, zoals afgesproken, elke mutatie als een storing beschouwen, dat wil zeggen een teken van ouderdom, dan blijkt dat een persoon onmiddellijk na de conceptie begint te verouderen, vanaf het moment van de eerste deling van een bevruchte eicel. Maar hoe kan een structuur die nog niet gevormd is vervallen?

Op moleculair niveau wordt ons intuïtieve begrip van veroudering bevestigd: het is geen gebeurtenis, maar een continu proces.

Mutaties verschijnen niet plotseling, maar stapelen zich op vanaf de eerste dag van ontwikkeling tot het einde van het leven. En waar de grens van "jeugd-DNA" moet worden getrokken, is volkomen onbegrijpelijk. Als de ouderdom wordt geteld vanaf het verschijnen van de allereerste mutatie, dan moet een hoop van meerdere cellen als oud worden herkend. En als we proberen een drempelwaarde voor het aantal mutaties in te stellen, dan krijgen we hetzelfde probleem als bij de pensioengerechtigde leeftijd: zodat de grens ons niet verbaast, zullen we moeten vertrouwen op andere tekenen van ouderdom - uiterlijk, het vermogen om te reproduceren, of iets anders., - die, zoals we al weten, onbetrouwbaar zijn.

Het zou mogelijk zijn om niet te focussen op het moment waarop fouten verschijnen, maar op de snelheid van mutatie - bijvoorbeeld om de oude te noemen wiens mutaties sneller beginnen te verschijnen. Maar ook hier wacht ons een addertje onder het gras: zenuwcellen stapelen fouten voor de geboorte sneller op dan erna. Tegen de tijd dat ze worden geboren, bevatten ze al meer dan een derde van alle mutaties die ze in hun hele leven zullen krijgen. Men zou kunnen besluiten dat dit een kenmerk is van de cellen van het zenuwweefsel, die in de embryonale periode bijna volledig worden gevormd, en daarna, na de geboorte van het kind, zich nauwelijks vermenigvuldigen. Maar nee, delende cellen van de darm of lever bij een volwassen muteren Blokzijl F. et al. Weefselspecifieke mutatieaccumulatie in menselijke volwassen stamcellen tijdens het leven // Natuur. 2016 okt; 538: 260-264. in ongeveer hetzelfde tempo als de nerveuze - ongeveer 0,1 fouten per dag. En dit betekent dat telfouten ons niet dichter bij de definitie van ouderdom brengen.

Wij stellen een diagnose

Het lijkt erop dat we ouderdom en een oude persoon niet eenduidig kunnen definiëren: veroudering is een geleidelijk proces, met een einde, maar zonder een begin. Er zijn echter mensen die ondanks het ontbreken van definities veroudering blijven bestrijden - dit zijn artsen. Ze herkennen ouderdom aan specifieke manifestaties: ouderdomsziekten, en vechten - waar mogelijk - rechtstreeks met hen. Alles wat een arts vandaag kan doen voor een oudere patiënt: tanden vervangen, een gehoorapparaat plaatsen, het hart genezen of het hoornvlies transplanteren - kleine lichaamsreparaties, vervanging van afzonderlijke onderdelen. Daarom is ouderdom vanuit het oogpunt van een arts een verzameling van de meest voorkomende defecten die kunnen worden gecorrigeerd.

Het is de moeite waard om de medische benadering haar verdienste te geven: tot nu toe is dit de meest effectieve manier om het leven te verlengen dat we hebben.

Wat de onderliggende mechanismen van veroudering ook zijn, we weten nog steeds niet hoe we ermee om moeten gaan, maar we kunnen veel directe doodsoorzaken gemakkelijk verslaan: inwoners van ontwikkelde landen sterven niet langer massaal aan infecties, verlamming is al lang geen straf meer, en omgaan met hoge bloeddruk of bloedsuikerspiegel kan nu met een pil. De gemiddelde levensverwachting is de afgelopen eeuw gestegen. Statistisch Bulletin 2007. bijna verdubbeld. In die zin is de strijd met de ouderdom, ondanks het ontbreken van een duidelijke definitie van de vijand, al in volle gang.

Maar als we het hebben over het omkeren van veroudering, kunnen we ons de eeuwige strijd met ouderdomsziekten nauwelijks voorstellen. We zouden hoogstwaarschijnlijk willen dat ze niet eens opstaan. Daarom zal een pil voor de ouderdom, als we er een bedenken, waarschijnlijk moeten worden ingenomen nog voordat de alarmerende symptomen optreden. Dit betekent dat de pil een ziekte zal moeten bestrijden die nog niet bestaat. Wat nu "ouderdom" wordt genoemd in de International Classification of Diseases (een document dat om de 10 jaar wordt gepubliceerd door de Wereldgezondheidsorganisatie om medische diagnoses in verschillende landen te verenigen), beschrijft een standaardset van leeftijdsgerelateerde symptomen: "seniele leeftijd, seniele zwakte, seniele asthenie." Maar de moderne geneeskunde zelf beschouwt veroudering niet als een ziekte.

Goed of slecht is een betwistbaar punt. Enerzijds belemmert deze gang van zaken de ontwikkeling van de wetenschap ernstig. Zelfs als gerontologen Specialisten die de gezondheid van mensen ouder dan 60 jaar behandelen en bestuderen. het eens is over wie als oud wordt beschouwd en wie als jong, nu kunnen ze geen klinische proeven doen met een enkele pil voor ouderdom en controleren of het werkt of niet. Voor zo'n test krijgen ze geen geld of toestemming van ethische commissies. Om dit probleem te omzeilen, proberen ze medicijnen voor een leeftijdsgerelateerde ziekte, zoals gewrichtsontsteking. Als de patiënten geen gewrichtspijn meer hebben, is het in ieder geval goed. En als ze tegelijkertijd langer leven dan gemiddeld, wordt het nog beter.

Aan de andere kant, laten we ons voorstellen dat ouderdom nog steeds officieel als een ziekte wordt geclassificeerd. Dan wordt meteen duidelijk dat een aanzienlijk deel van de wereldbevolking ziek en ongeneeslijk is. En als je veroudering meet aan het aantal mutaties, dan wordt iedereen ziek. Vanuit het oogpunt van een arts is dit absurd: een ziekte is een afwijking van de norm, maar waar zoek je een norm als gezonde mensen niet bestaan?

Tot nu toe konden gerontologen en artsen het niet eens worden: de eerste publicaties Bulterijs S., Hull R., Björk V., Roy A. Het is tijd om biologische veroudering te classificeren als een ziekte // Grenzen in de genetica. 2015 juni. roept op om ouder worden als een ziekte te erkennen, maar deze laatste verzetten zich koppig. Ik vermoed echter dat de artsen het vroeg of laat zullen moeten opgeven: hier en daar beginnen individuele biohackers op zichzelf te experimenteren, en moedige onderzoekers lanceren particuliere klinische proeven met pillen voor ouderdom ten koste van de proefpersonen zelf. Het is nutteloos om deze chaos te bestrijden, dus op een dag zal de medische gemeenschap het moeten leiden en ouderdom moeten erkennen als een van de vele ziekten van de mensheid, en tegelijkertijd overeenstemming moeten bereiken over één enkele definitie.

Polina Loseva is een bioloog van opleiding, afgestudeerd aan de afdeling Embryologie, Faculteit Biologie, Staatsuniversiteit van Moskou. Schrijft artikelen voor de portals "Zolder", "N + 1", "Elementen", OLYA en maakt wetenschap populair. In Tegen de klok in vertelt ze over de mechanismen van veroudering, pogingen om een 'pil voor de oude dag' te creëren en manieren om het onvermijdelijke uit te stellen.