Annons

Åldrandet - det unikt mänskliga

Åldrandet - det unikt mänskliga

Att det är telomerer (Nobelpris 2009!) som styr är en av teorierna bakom människans åldrande. För det är framför allt människan som åldras. För hundra år sedan dog vi den snabba döden. Numera dör vi den långsamma döden.

Tema: 

Under 1900-talet har människans förväntade medellivslängd ökat med ca 30 år i Västeuropa och USA. Människan har blivit så framgångsrik i att utrota eller påverka orsaker till akuta sjukdomar att åldrandet sker på ett sätt som man inte ser hos vilda djur. De flesta vilda djur lever inte tillräckligt länge efter sexuell mognad för att uppleva åldrandet. Så fort deras funktionsförmåga börjar försämras, som att springa fort eller att hoppa, kan de utmanövreras av yngre djur. På samma sätt är det med deras immunsystem. När detta börjar försämras kan det leda till att djuren dör av sjukdom.

Det finns emellertid vissa djur som inte åldras. Bland fiskar och kräldjur, som krokodiler och sköldpaddor, finns det arter som fortsätter att växa hela livet och hos vilka dödsrisken inte ökar med åldern. Dessa djur är dock inte odödliga; de kan dö av sjukdom eller olyckshändelser oberoende av åldrandet.

Öppnar för sjukdomar

Man bör skilja åldrande från sjukdom. Men med ökade kunskaper inom åldersforskningen har gränsdragningen blivit svårare. Biologiska förändringar som hänförs till åldrandet kallas ofta för normala åldersförändringar. Men det är inte ett helt korrekt uttryck, eftersom "onormala" åldersförändringar inte finns. Förändringar är inte sjukdom utan i första hand en förlust av funktionsförmågan.

Det grundläggande med människans åldersförändringar tycks vara att de åldersrelaterade sjukdomarna, som cancer, Alzheimers sjukdom och hjärt-kärlsjukdomar, allt lättare får spelrum. Om inte människan dör i hög ålder av t ex den vanligaste dödsorsaken, så kommer hon sannolikt snart att avlida i den näst vanligaste eller tredje eller fjärde vanligaste sjukdomen.

Teorierna bakom åldrandet

Vilken som helst av de många livsprocesserna i vår organism kan gå fel när vi blir äldre. Flera mekanismer är verksamma som påverkar åldrandet:
  1. genetisk styrningGenetiska faktorer inverkar på livslängden, både vad gäller skillnader mellan olika arter, men också mellan individer inom en art. För en fluga kan den maximala livslängden vara en månad, för en mus ca 3 år och för en människa 115 år. Det finns ett direkt samband mellan livslängden hos en art och dess förmåga att reparera arvsmassan i cellen. Ju bättre reparationsförmåga, desto längre liv.

    Hos människan är skillnaden i livslängd mellan tvåäggstvillingar ungefär dubbelt så stor som hos enäggstvillingar. Och förfäder till nittio- och hundraåringar har i högre grad än andra levt länge. Genetiska analyser av franska hundraåringar har visat på två gener som kan ha betydelse för att fördröja åldrandet. Den ena genen kodar för apolipoprotein E, ett protein som är viktigt för transporten av kolesterol. Den andra för ett enzym som är involverat i blodtrycksregleringen. För bägge generna har man funnit speciella varianter som är vanligare hos hundraåringarna.

    Andra gener kan tidigt i livet tänkas vara viktiga för mognad och fortplantning. Många kända genvarianter ger senare i livet skadliga verkningar på hälsa och motståndskraft, då ålderns påfrestningar sätter kroppens reserver på prov. Ju senare i livet en gen ger upphov till sjukdom, desto mer spridd blir den i en stor befolkning. En gen som orsakar en skada eller defekt tidigt i livet försvinner snabbt, eftersom bäraren har små chanser att få barn och därmed föra genen vidare.

  2. cellen åldras Olika skador och "förslitningar" av molekylerna i cellerna kan förändra deras egenskaper. Människans celler är dödliga och kan bara dela sig ett begränsat antal gånger. Cellernas förmåga att dela sig varierar mellan olika arter. Galapagossköldpaddan, som kan bli 150 år, kanske till och med 200 år, har celler som delar sig flera gånger än människans. Kortlivade djur, som råttor och möss, har färre celldelningar.

    Celldelningen kontrolleras av den s k telomeren. Den sitter som en liten mössa i slutändan av DNA-spiralen i en kromosom, håller DNAt samlat och förhindrar att kromosomerna klumpar ihop sig när cellen ska dela sig. För varje celldelning blir telomeren kortare. När den har minskat till en viss bestämd längd slutar cellen att dela sig. I vissa celler, som stamceller och könsceller, finns ett enzym som återställer telomeren till dess ursprungliga längd. Också cancerceller har enzymet och kan därigenom fortsätta att dela sig i all oändlighet.

  3. fria radikaler eller oxidativa skadorSyre är nödvändigt för att cellerna ska producera energi för alla livsuppehållande funktioner. Musklerna drar ihop sig, nervimpulser överförs och proteiner tillverkas. En liten del av de fria elektroner som bildas under processen omvandlar syret till mycket aktiva molekyler, s k fria radikaler. De angriper cellmembran, äggviteämnen, DNA och fettsyror. Följden blir skador på arvsmassan, ineffektiva cellprocesser och ansamling av slaggprodukter i form av havererade molekyler.

    När funktionen sviktar i cellerna påverkas de vävnader och organ som de ingår i. Kroppen får allt svårare att klara olika påfrestningar i form av stress och skador. Det har visat sig att nervceller och celler i hjärt- och skelettmuskulaturen sviktar först, följt av hormonproducerande celler. Detta tror man förklarar varför degenerativa sjukdomar i nervsystemet och hjärtat är vanliga i hög ålder och varför vi förlorar muskelmassa och blir betydligt svagare jämfört med i unga år.

    Som skydd finns i alla celler speciella små molekyler, s k antioxidanter. Långlivade arter, som människan, har betydligt fler antioxidanter än kortlivade arter. Men deras effektivitet tycks avta med stigande ålder. Andra skyddande ämnen får vi i oss via födan, som vitaminerna E, C och betakaroten. Men behandling med antioxidanter är en balansakt. Fria radikaler är nämligen inte bara till skada. De deltar också i cellernas normala signaleringsprocesser och används av immunförsvarets celler.

  4. högt blodsockerFritt glukos i blodet kan reagera med andra molekyler, s k icke-enzymatisk glykering. Hos diabetiker samlas glykeringsprodukter i artärernas väggar. Det leder till kärlförändringar som kan ge skador i framför allt ögon, hjärna, hjärta och njurar.

    Men det är inte bara diabetiker som drabbas. Alla människor får sådana sockerbindningar mer eller mindre uttalade. Koncentrationen av blodglukos stiger med åren, vilket klart ökar risken för skador. Något bra skydd har kroppen inte. Detta beror nog på att det är först under de senaste århundradena som vi börjat äta socker, varför dessa sockerbindningar tidigare inte har förekommit i någon nämnvärd omfattning.

  5. energiintag Forskare har sökt och provat att förlänga livet och minska åldrandet hos djur. Av alla metoder är det framför allt lägre intag av energi som resulterat i att djuren lever längre.Frågan är om detsamma gäller för människor; det återstår att visa. Det finns emellertid indirekta bevis för att det kan ha gynnsamma effekter. Många invånare på den japanska ön Okinawa har ett klart lägre energiintag jämfört med andra japaner. På Okinawa är hundraåringar flera gånger vanligare än på andra japanska öar.

    Från befolkningsstudier vet man att vissa cancerformer är mindre vanliga hos människor med lågt kaloriintag. Försökspersoner som har levt i kontrollerade och begränsade omgivningar (biosfärer) och som minskade sitt kaloriintag under två år, visade liknande gynnsamma förändringar i fysiologiska värden och i blodfetterna som försöksdjur med reducerat energiintag.

Kan åldrandet fördröjas?

Om åldrandets sjukdomar helt kunde botas skulle medellivslängden öka med ca 15 år. Men det skulle inte påverka människans maximala livslängd, som styrs av de inre åldrandeprocesserna. Åldrandet beror ju inte på någon universell defekt i cellerna utan är summan av förändringar och skador i celler och organ under ett långt liv. Det innebär att en framgångsrik behandling av en sjukdom hos en gammal människa medför att en annan sjukdom snart tar vid. Sjuklighet är den lott som drabbar dem som är över 80-85 år och som vi i dag inte kan göra så mycket åt.

Därmed inte sagt att det inte någonsin skulle gå att skjuta upp åldrandet. Med de kunskaper som nu finns om genetiska och andra processer av betydelse för åldrandet är det inte osannolikt att det kan finnas preparat på marknaden som gör att vi lever längre inom de närmaste 50 åren, och om forskningen går framåt starkt kan det gå snabbare.

Därför behöver vi inte ställa de svåra frågor av etisk, politisk och ekonomisk karaktär som ett påtagligt förlängt åldrande skulle medföra för samhället.

:

Cellers cancerskydd kan påskynda åldrandet

Proteinet p53 är ett av våra viktigaste tumörskydd, och den som har för litet p53 får cancer. Men nya rön tyder på att för mycket av proteinet i stället leder till förtida åldrande.

Ett protein som kallas p53 är ett mycket viktigt skydd mot tumörer, och det finns naturligt i människokroppens alla celler. I tidskriften Nature kopplar nu en amerikansk forskargrupp för första gången p53 till åldrande. Möss med extra mycket av skyddsproteinet var ovanligt motståndskraftiga mot cancer, men uppvisade i gengäld många symtom på förtida åldrande. De blev bensköra, krumma, tunnhåriga och förlorade muskelmassa. Mössen levde också i genomsnitt fem månader kortare än vanliga möss.

- Att de här mössen föddes med alltför aktivt p53 skedde av misstag. Egentligen ville vi minska p53-mängden hos dem för att studera utvecklingen av cancer. Nu fick vi i stället en musmodell för åldrande, säger Larry Donehower vid Baylor College of Medicine i Houston, USA.

Hjärnan åldras inte

Till skillnad från vanliga äldre möss, fick mössen med överaktivt p53 inte ålderssymtom "överallt". Exempelvis fick de inga förändringar i hjärnan, som vanligen leder till att minnet blir sämre i takt med ökande ålder. Detta särdrag tror Larry Donehower beror på att det mestadels är vävnad som byggs upp av kortlivade celler som drabbas när p53 är alltför aktivt.

I de flesta vävnader finns vilande stamceller. De kan stimuleras till att bli aktiva och ta gamla cellers plats när dessa dör. När p53-proteinet är överaktivt verkar stamcellerna av någon anledning inte ha lika god förmåga att återbilda celler för att reparera organ.

- Det sätter spår i de organ som byggs upp av celler med kort livslängd, som i huden och i skelett och muskler. Celler i hjärnan har däremot vanligen lång livslängd och behöver därför inte ersättas lika ofta, säger Larry Donehower.

Om en cells arvsmassa blir skadad, ser p53 normalt till att cellen slutar dela sig. På så vis skyddas den från att bli en tumörcell. Ibland får p53 den skadade cellen att helt enkelt begå självmord. Sådan kontrollerad celldöd kallas apoptos. Denna skyddsmekanism innebär att den enskilda cellen offras för att organismen ska leva vidare.

Djur som lever länge

När den gen som ger upphov till proteinet p53 är skadad uppstår ofta tumörer. I dag beräknas minst hälften av alla tumörer hos människor bero på att p53 inte fungerar som det ska.

- Vi vet att p53 är ett oerhört viktigt vapen mot tumörer, men kanske är baksidan av att aktivera p53 att livslängden för vissa organ minskar, säger Klas Wiman, professor i molekylär cell- och tumörbiologi vid Karolinska institutet.

Larry Donehower tror att p53, som han kallar "kungen bland tumörskyddande proteiner", har utvecklats hos djur med lång livslängd. Cellerna delar sig här under hela djurets liv, och inför varje celldelning måste cellens arvsmassa dubbleras. Då löper cellen risk att dess DNA skadas, och sådana skador kan ge upphov till tumörer. Eftersom människor beräknas byta ut runt ett kilo av sina celler varje dygn, skulle risken för cancer vara orimligt hög utan ett effektivt tumörskydd.

Därför är åldrande vävnader kanske priset vi får betala för att slippa cancer i unga år. Men minskad mängd p53 verkar inte heller vara någon framkomlig väg mot evigt liv.

- Utan p53 skulle vi troligen bara få en massa tumörer och dö av det, snarare än att bli odödliga genom att inte åldras, säger Klas Wiman.

Ett protein som kallas p53 är ett mycket viktigt skydd mot tumörer, och det finns naturligt i människokroppens alla celler.

Nya bevis: Hjärngympa och motion hjälper

Studier på stora grupper människor som åldras har antytt att det går att minska risken för Alzheimers sjukdom genom att använda hjärnan och att röra på sig.

Nu visar Sangram Sisodia, professor i neurovetenskap vid University of Chicago, för första gången att detta stämmer, åtminstone för möss.

Forskarna har studerat genetiskt modifierade möss som anlagrar onedbrytbart protein, amyloid, i sin hjärna, liknande vad som sker vid Alzheimers sjukdom. Nio möss fick bo i burar med springhjul, tuggleksaker och tunnlar, medan sju levde i vanliga burar. Mössen som använt både kroppen och hjärnan genom att leka hade efter fem månader betydligt lägre halter amyloid än de andra. Antagligen är de bättre på att rensa bort amyloiden ur hjärnan, skriver forskarna i tidskriften Cell.

Nu visar Sangram Sisodia, professor i neurovetenskap vid University of Chicago, för första gången att detta stämmer, åtminstone för möss.

Gamla celler tappar kontrollen

Forskning om vanlig bagerijäst ger ny kunskap om hur åldrande celler betersig.

Risken att drabbas av cancer ökar kraftigt med åldern och är tio gångerhögre vid 70 års ålder än vid fyllda 40. Tidigare har forskare trott attgamla celler samlar på sig genetiska fel som till slut gör att cellen börjardela sig okontrollerat. Nu visar doktoranden Michael McMurray vid FredHutchinson Cancer Research Center i Seattle, USA, att förändringen i ställetsker vid en given tidpunkt.

­ När jästcellen är medelålders och har knoppat av 20­25 dotterceller tapparden i ett slag sin genetiska stabilitet. Det syns hos kommande dotterceller,säger han.

Jästceller liknar mänskliga stamceller eftersom båda cellslagen delar sigasymmetriskt. Jästceller knoppar av en dottercell ungefär var 90:e minut.Stamceller beter sig på liknande vis och delar sig i en stamcell som stannari vävnaden och i en cell som ger sig i väg och mognar.

Dotterceller hos jäst vars mödrar är gamla, löper mellan 40 och 200 gångerhögre risk att tappa genetiskt material (bilden).

­ Genetisk instabilitet beror alltså inte på hur nära cellen är döden, utanpå hur många delningar den har genomgått sedan födseln, säger MichaelMcMurray.

En förklaring kan vara att de gamla cellerna blir "otåliga" och struntar iatt invänta signaler från de proteiner som kontrollerar att all arvsmassahar kopierats korrekt. Nu ska gruppen jämföra vanlig jäst med en nylånglivad jäststam, som hittats på en kalifornisk vingård, och se om dessDNA-reparationsmaskineri ser annorlunda ut.

Risken att drabbas av cancer ökar kraftigt med åldern och är tio gångerhögre vid 70 års ålder än vid fyllda 40.

Livet blir bara bättre med åren

Brittiska forskare har mätt 10 000 människors livskvalitet i en rad avseenden och undersökt hur detta samvarierar med kön, ålder, förmögenhet, social situation och hälsa.

Det mest slående är att människor trivs allt bättre med livet ju äldre de blir. Först efter fyllda 70, och framför allt om man drabbas av sjukdom, börjar kurvan sakta böja av nedåt.

Intressant nog är det inte sjukdomarna i sig som är drabbande utan de funktionshinder de medför. Forskarnas råd är att ta fasta på detta. Exempelvis, om en person får svårt att gå i trappor, bör inte all energi läggas på att bekämpa sjukdomen, utan det kan vara viktigare att ordna det så att personen slipper gå i trappor.

Det mest slående är att människor trivs allt bättre med livet ju äldre de blir. Först efter fyllda 70, och framför allt om man drabbas av sjukdom, börjar kurvan sakta böja av nedåt.

Kommentera

Annons