Kako usporiti proces starenja, pitanje staro koliko i čovječanstvo – enigma koja ne prestaje da intrigira naučnike kroz vjekove. Od alhemičara koji su tražili eliksir mladosti do savremenih istraživača s najnaprednijim tehnologijama, potraga za razumijevanjem starenja ostaje jedno od najvećih naučnih izazova. Nova teorija starenja, predstavljena u radu prof. dr Danka Obradovića, sa Prirodno-matematičkog fakulteta, nudi sveobuhvatan pristup i objašnjava ovaj proces kroz pet međusobno povezanih faktora, oslanjajući se na primjere iz prirode i evolucijsku perspektivu. Njegovo istraživanje „Teorija pet faktora starenja i smrti usljed starenja“, objavljeno je u međunarodnom časopisu Archives of Gerontology and Geriatrics.
Pet faktora koji vode ka starenju
Prema ovoj teoriji, starenje nije rezultat jednog izolovanog uzroka, već interakcije pet ključnih faktora. Prvi faktor opisuje akumulaciju štetnih promjena u ćelijskim strukturama (HCOCDCF), koje postepeno narušavaju funkcionalnost ćelija. Drugi faktor je prestanak ćelijske diobe, što sprječava obnovu oštećenih struktura. Treći faktor donosi novu perspektivu gledanja na proces starenja – ćelije koje akumuliraju štetne promjene ne odumiru, već nastavljaju da funkcionišu s ograničenom sposobnošću, otežavajući regeneraciju. Četvrti faktor ukazuje na nemogućnost matičnih ćelija da regenerišu tkiva zbog nedostatka signala iz somatskih ćelija. Konačno, peti faktor ističe iznenadnu smrt svih ćelija usljed prestanka vitalnih funkcija, što onemogućava kontinuiranu regeneraciju.
Evolucijska perspektiva
Nova teorija starenja sugeriše da su prvi višćelijski organizmi, poput današnjih planarija (koje su nastale prije više od 800 miliona godina) i hidra, vjerovatno bili, biološki besmrtni. Današnje planarije su po shvatanju savremene nauke biološki besmrtne. Biološki besmrtne znači da ne ugibaju od starosti, već samo od bolesti, nesrećnih slučajeva, nedostatka resursa (hrane, vode itd.), kao što je to u sadašnje vrijeme slučaj sa bakterijama. Ovi primitivni organizmi posjeduju fascinantnu sposobnost regeneracije – ako se planaria podijeli na dva dijela, svaki dio postaje novi organizam. „Planarije nam pokazuju kako se regeneracija može odvijati u idealnim uslovima – ćelije s nakupljenim promjenama se eliminišu, a matične ćelije regenerišu tkivo,“ objašnjava autor teorije.
Po ovoj teoriji svi prvi organizmi koji su se pojavili na planeti Zemlji su bili biološki besmrtni, a starenje i smrt usled starenja su se pojavili kasnije u toku evolucije, jer su starenje i smrt usled starenja sa gledišta evolucije poželjne i pozitivne osobine, koje ubrzavaju smjenu generacija, što ubrzava evoluciju, pa ih evolucija favorizuje.
Treći faktor teorije – činjenica da ćelije koje akumuliraju štetne promjene (HCOCDCF) ne odumiru – predstavlja novo objašnjenje u nauci o starenju. Ovaj fenomen otežava regeneraciju kod modernih organizama, jer odsustvo smrti somatskih ćelija sprječava slanje signala matičnim ćelijama za zamjenu oštećenih ćelija. „Razumijevanjem kako ove životinje regenerišu i održavaju svoje ćelije, možemo dokučiti tajne koje smo tokom evolucije izgubili,“ dodaje autor.
Kod organizama poput planarija, regenerativni procesi omogućavaju eliminaciju ćelija s nakupljenim oštećenjima, dok matične ćelije preuzimaju ulogu obnove. „Planarije su živ dokaz da je biološka besmrtnost mogla biti polazište evolucije,“ navodi autor teorije. Ovi organizmi sprječavaju prekomjeran rast tako što redovno gube dio svojih ćelija tokom diobe i regeneracije, čime održavaju ravnotežu u tijelu.
Međutim, evolutivno napredniji organizmi, poput sisara, izgubili su ovu sposobnost regeneracije. „Tokom evolucije, izgubili smo regenerativne sposobnosti koje danas vidimo kod planarija, ali smo dobili nešto drugo – sposobnost brze promjene generacija, što je bilo ključno za prilagođavanje promjenjivim uslovima,“ zaključuje autor.
Izazov postojećim teorijama
Nova teorija analizira postojeće pristupe, poput teorije slobodnih radikala, mutacija, telomera i matičnih ćelija. Dok većina ovih teorija fokus stavlja na jedan uzrok starenja, ova teorija naglašava da nijedan pojedinačni faktor nije dovoljan za objašnjenje starenja organizma. Na primjer, dok teorija mutacija pretpostavlja da akumulacija DNK grešaka uzrokuje starenje, istraživanja na aseksualno reproduktivnim životinjama, poput planarija, osporavaju ovu tvrdnju – njihovi potomci ne nasljeđuju starost roditelja, iako nasljeđuju njihove mutacije.
Mogućnosti za usporavanje starenja
Autor teorije ističe da razumijevanje interakcije ovih pet faktora može otvoriti vrata za usporavanje ili čak zaustavljanje procesa starenja. „Pravi mehanizam starenja može biti ključ za produženje vitalnosti,“ navodi autor. Predložene strategije uključuju postepeno ciljano ubijanje ćelija u organizmu, kako bi se od ubijenih ćelija uputili signali prema matičnim ćelijama da ubijene ćelije zamjene sa novim mladim ćelijama, unošenje vještački sintetisanih funkcionalnih proizvoda gena koji su tokom evolucije mutirali, zbog čega su neke vrste matičnih ćelija izgubile u toku evolucije potpuno, ili dijelimično, sposobnost regeneracije tkiva. Po ovoj teoriji ćelije koje se dijele ne stare, pa ni matične ćelije koje se stalno dijele ne stare. Eksperimenti na in vitro ćelijskim linijama poput HeLa ćelija ili 3T3 mišjih fibroblasta, koje se mogu neprestano dijeliti i ostati biološki besmrtne, dodatno podržavaju ovu mogućnost.
Nova teorija starenja nije samo naučna hipoteza – ona je poziv na preispitivanje postojećih paradigmi, i odgovoru na pitanje koje su ljudi postavljali vijekovima: može li se proces starenja usporiti ili zaustaviti? Ova teorija pruža dragocjene smjernice za buduće istraživače. „Ako otkrijemo kako da podmladimo organizam, otkrićemo i kako da razumijemo samu prirodu života,“ zaključuje autor.
(Rad odabran iz liste naučnih radova UCG)
Izvor: UCG
