בעוד שחלק מהאנשים עשויים להיות מבוגרים יותר בגיל כרונולוגי, הגיל הביולוגי שלהם עשוי להיות צעיר בהרבה. FangXiaNuo/E+ דרך Getty Images

סביר להניח שאתה מכיר מישהו שנראה שכן מזדקן לאט, נראים צעירים בשנים מתאריך הלידה שלהם. וסביר להניח שראיתם את ההיפך - מישהו שגופו ונפשו נראים הרבה יותר מושחתים על ידי הזמן מאחרים. מדוע נראה שאנשים מסוימים גולשים למרות שנות הזהב שלהם ואחרים מתקשים פיזיולוגית באמצע החיים?

יש לי עבד בתחום ההזדקנות במשך כל הקריירה המדעית שלי, ואני מלמד את הביולוגיה התאית והמולקולרית של ההזדקנות באוניברסיטת מישיגן. מחקר ההזדקנות אינו נוטה למציאת התרופה היחידה שתתקן את כל מה שעלול להזיק לך בגיל מבוגר. במקום זאת, העשור או השניים האחרונים של העבודה מצביעים על ההזדקנות כתהליך רב גורמי - ואף התערבות אחת לא יכולה לעצור את הכל.

מהי הזדקנות?

ישנן הגדרות רבות ושונות להזדקנות, אך מדענים בדרך כלל מסכימים עליהן כמה תכונות נפוצות: ההזדקנות היא תהליך תלוי זמן שגורם לפגיעות מוגברת למחלות, פציעות ומוות. תהליך זה הוא גם מהותי, כאשר הגוף שלך גורם לבעיות חדשות, וגם חיצוני, כאשר עלבונות סביבתיים פוגעים ברקמות שלך.

הגוף שלך מורכב מ טריליוני תאים, וכל אחד לא רק אחראי על פונקציה אחת או יותר ספציפית לרקמה שבה הוא שוכן, אלא גם חייב לעשות את כל העבודה של לשמור על עצמו בחיים. זה כולל חילוף חומרים מזינים, סילוק פסולת, החלפת אותות עם תאים אחרים והסתגלות ללחץ.

ההזדקנות נובעת ממספר גורמים פיזיולוגיים.

הבעיה היא שכל תהליך ורכיב בכל אחד מהתאים שלך יכול להפריע או להינזק. אז התאים שלך משקיעים אנרגיה רבה מדי יום במניעה, זיהוי ותיקון של בעיות אלו.

ניתן להתייחס להזדקנות כעל אובדן הדרגתי של היכולת לשמור על הומאוסטזיס - מצב של איזון בין מערכות הגוף - או על ידי אי יכולת למנוע או לזהות נזקים ותפקוד לקוי, או על ידי אי תיקון הולם או מהיר של בעיות כשהן מתרחשות. ההזדקנות נובעת משילוב של בעיות אלו. עשרות שנים של מחקרים הראו שכמעט כל תהליך תאי הופך לקוי יותר עם הגיל.

תיקון DNA ומיחזור חלבונים

רוב המחקרים על הזדקנות תאית מתמקדים במחקר כיצד DNA וחלבונים משתנים עם הגיל. מדענים מתחילים להתייחס גם לתפקידים הפוטנציאליים של ביומולקולות חשובות רבות אחרות בתא גם בהזדקנות.

אחד מתפקידיו העיקריים של התא הוא לשמור על ה-DNA שלו - מדריך ההוראות שמכונות התא קורא לייצור חלבונים ספציפיים. תחזוקת DNA כרוכה בהגנה מפני, ותיקון מדויק של נזקים לחומר הגנטי ולמולקולות הנקשרות אליו.

חלבונים הם העובדים של התא. הם מבצעים תגובות כימיות, מספקים תמיכה מבנית, שולחים ומקבלים הודעות, מחזיקים ומשחררים אנרגיה ועוד הרבה יותר. אם החלבון פגום, התא משתמש מנגנונים הכרוכים חלבונים מיוחדים שמנסים לתקן את החלבון השבור או לשלוח אותו למיחזור. מנגנונים דומים מסירים חלבונים מהדרך או משמידים אותם כאשר אין בהם עוד צורך. כך, ניתן להשתמש במרכיביו מאוחר יותר לבניית חלבון חדש.

ההזדקנות משבשת רשת ביולוגית עדינה

ההצלבה בין המרכיבים בתוך התאים, התאים בכללותם, האיברים והסביבה היא רשת מידע מורכבת ומשתנה ללא הרף.

כאשר כל התהליכים המעורבים ביצירה ובשמירה על תפקוד ה-DNA והחלבון פועלים כרגיל, התאים השונים בתוך התא משרתים תפקידים מיוחדים - הנקראים אברונים - יכול לשמור על בריאות התא ותפקודו. כדי שאיבר יעבוד טוב, רוב התאים המרכיבים אותו צריכים לתפקד היטב. וכדי שאורגניזם שלם ישרוד וישגשג, כל האיברים בגופו צריכים לעבוד היטב.

הזדקנות עלולה להוביל לתפקוד לקוי בכל אחת מהרמות הללו, מהתת-תאי ועד האורגניזמי. אולי גן המקודד לחלבון חשוב לתיקון DNA נפגעה, וכעת יש סיכוי גבוה יותר שכל הגנים האחרים בתא יתוקנו בצורה שגויה. או אולי של התא מערכות מיחזור אינם מסוגלים להשפיל יותר רכיבים לא מתפקדים. אפילו ה מערכות תקשורת בין תאים, רקמות ואיברים עלולים להיפגע, ולהשאיר את האורגניזם פחות מסוגל להגיב לשינויים בתוך הגוף.

סיכוי אקראי יכול להוביל לנטל הולך וגדל של נזק מולקולרי ותאי שמתוקן בהדרגה פחות טוב עם הזמן. ככל שהנזק הזה מצטבר, המערכות שנועדו לתקן אותו צוברות נזקים גם כן. זה מוביל לא מחזור של בלאי גובר ככל שהתאים מזדקנים.

התערבויות אנטי אייג'ינג

התלות ההדדית של התהליכים התאיים של החיים היא חרב פיפיות: פוגעים מספיק בתהליך אחד, וכל שאר התהליכים המתקשרים איתו או תלויים בו נפגעים. עם זאת, חיבור זה אומר גם שחיזוק תהליך אחד מאוד מחובר יכול לשפר גם פונקציות קשורות. למעשה, כך פועלות התערבויות האנטי אייג'ינג המוצלחות ביותר.

אין כדור כסף כדי לעצור את ההזדקנות, אבל נראה כי התערבויות מסוימות מאטות את ההזדקנות במעבדה. בעוד שקיימים ניסויים קליניים מתמשכים החוקרים גישות שונות באנשים, רוב הנתונים הקיימים מגיעים מבעלי חיים כמו נמטודות, זבובים, עכברים ופרימטים לא אנושיים.

אחת ההתערבויות הטובות ביותר שנחקרו היא הגבלת קלוריות, הכרוך בהפחתת כמות הקלוריות שבדרך כלל חיה תאכל מבלי למנוע מהם רכיבי תזונה נחוצים. תרופה שאושרה על ידי ה-FDA המשמשת להשתלת איברים וכמה טיפולי סרטן שנקרא רפמיצין נראה שזה עובד על ידי שימוש ב- a תת-קבוצה של אותם מסלולים שהגבלת הקלוריות מופעלת בתא. שניהם משפיעים על מוקדי איתות שמכוונים את התא לשמר את הביומולקולות שיש לו במקום לגדול ולבנות ביומולקולות חדשות. עם הזמן, הגרסה הסלולרית הזו של "הפחתה, שימוש חוזר, מיחזור" מסירה רכיבים פגומים ומשאירה אחריה שיעור גבוה יותר של רכיבים פונקציונליים.

ההשפעות של הגבלת קלוריות על ההזדקנות עדיין במחקר.

התערבויות אחרות כוללות שינוי רמות של מטבוליטים מסוימים, באופן סלקטיבי הרס תאים מזדקנים שהפסיקו להתחלק, לשנות את מיקרוביומה במעיים ו שינויים התנהגותיים.

המשותף לכל ההתערבויות הללו הוא שהן משפיעות על תהליכי ליבה שהם קריטיים להומאוסטזיס סלולרי, לעתים קרובות הופכים לחוסר ויסות או לא מתפקד עם הגיל וקשורים למערכות תחזוקה סלולריות אחרות. לעתים קרובות, תהליכים אלו הם המניעים המרכזיים למנגנונים המגנים על DNA וחלבונים בגוף.

אין סיבה אחת להזדקנות. אין שני אנשים מזדקנים באותה צורה, ואכן, גם לא שני תאים. ישנן אינספור דרכים לביולוגיה הבסיסית שלך להשתבש לאורך זמן, ואלו מסתכמות ליצור רשת ייחודית של גורמים הקשורים להזדקנות עבור כל אדם שגורמים למציאת טיפול אנטי אייג'ינג בגודל אחד מאתגר ביותר.

עם זאת, מחקר התערבויות המכוונות למספר תהליכים תאיים חשובים בו-זמנית יכול לעזור לשפר ולשמור על הבריאות למשך חלק גדול יותר מהחיים. התקדמות אלו עשויות לסייע לאנשים לחיות חיים ארוכים יותר בתהליך.

על המחבר

אלן קווארלס, פרופסור עוזר בביולוגיה מולקולרית, תאית והתפתחותית, אוניברסיטת מישיגן

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.