Миналата седмица си говорих с една жена, която имаше рожден ден и навършваше 85 години. В разговора ни тя спомена: „Когато е млад, човек изобщо не си мисли, че някога ще достигне тези години. Не мисли за тях и какво ще бъде.“ Тези думи ме накараха да се замисля, защото аз по-скоро съм от другите хора – тези, които често си мислят какво би било, ако достигна тази възраст. И как изборите ми сега, биха рефлектирали на това как ще се чувствам тогава. Днешната статия ще бъде за остаряването и по-конкретно, защо човек остарява. Какви са процесите, които настъпват в организма ни и водят до т.нар. белези на остаряването – побеляване на косата, промени в кожата, появата на бръчки, здравословни проблеми и т.н. Ще разгледаме, защо някои хора остаряват по-бързо от други и най-важното, ще осъзнаете, че този процес не е независим от ежедневните ни избори. Това как избираме да живеем и какви са ежедневните ни навици, има голяма роля в скоростта, с която остарява тялото ни. В предишни статии съм писала за разликата между хронологичната и биологичната възраст. Хронологичната възраст е това на колко години сме – като брой. Биологичната възраст е свързана със състоянието на тялото ни и как начинът, по който то функционира отразява това на колко години сме. Например – хронологичната възраст на човек може да е 35г., но биологичната му да отговаря на човек на 45г. и обратното – хронологичната възраст на човек да е 45г., но биологичната му възраст да е на човек на 35г. В статията – „Фастинг, сауна, студени душове и тренировки – отключете гените на дълголетието“ можете да прочетете повече по темата.
Какво е остаряването?
Остаряването се характеризира с постепенно отслабване на функционалния капацитет на тялото. Това е процес, който хетерохронно (с различна скорост) обхваща различните органи и системи, водейки до прогресивно влошаване и последваща дисфункция в отделните тъкани (1).
Остаряването е резултат от неспособността на тялото да функционира оптимално – т.е. възпрепятстването на нормалното протичане на разнообразните биологични процеси. Учените са идентифицирали какви са общите неща между остаряващите организми (2). Макар и да има много промени, които се наблюдават в тялото по време на остаряването, има три основни фактора: възпалителните процеси, остаряването на имунната система и сенилността.
В тази статия ще разберете какво е общото между трите. Сенилността представлява клетъчен отговор, който ограничава увеличаването на броя на старите или повредени клетки (т.нар. пролиферация)(3).
Тя е необратим процес, при който клетките спират да се делят, заради някакъв вид стрес или повреждане. Когато това се случи, казва се, че клетките са станали сенилни. Другите им наименования са „зомби клетки“ или „грохнали клетки“. Тук ще спомена, че има три различни защитни отговора към клетъчни стресори (4).
Те са:
1.Апоптоза – процес на програмирана клетъчна смърт.
2.Автофагия – процес на самоизяждане и естественият, регулиран механизъм на клетката, който разгражда ненужните или дисфункционални компоненти.
3.Сенилност – необратим процес, който ограничава увеличаването на броя (деленето) на повредените клетки.
Кой от трите клетъчни отговора ще бъде избран, зависи от вида клетка, която е подложена на вредния ефект от стресора. Това е отвъд целите на тази статия, така че няма да го разглеждаме в детайли.
Коя е основната теория за остаряването?
За да разберем какво е сенилността и как този процес е свързан с остаряването, ще се върнем в далечната 1961г., когато Леонард Хейфлик и колегата му демонстрирали, че клетките имат определен капацитет да се делят, преди да достигнат необратимия процес на сенилност (5).
Това довело до хипотезата, че остаряването на тъканите е свързано с прогресивната загуба на способността на клетките да се делят. Деленето на клетките е изключително важно, когато става въпрос в тялото ни да бъдат обновявани повредените клетки, които се натрупват с времето. Това помага за възстановяването и обновяването на различните тъкани. Ограниченият брой пъти, в който клетките могат да се делят е известно като „предел на Хейфлик“.
Както с всеки един процес в тялото, нищо не може да бъде категоризирано като само добро или само лошо. Смята се, че сенилността е процес, който се вписва в т.нар. антагонистична плейотропия (6). Това е сложен начин да се обясни една от основните теории за остаряването, според която гени, които са адаптивни (полезни) за организма в началото на живота, започват да вредят на по-късен етап. Например, гени и процеси, които са адаптивни и полезни за развитието на мозъка, започват да вредят, когато остаряваме. Такъв е случаят с намаляването на мозъчната пластичност (способността на мозъка да се променя и адаптира), която на по-ранен етап служи за това да фокусираме съзнанието си във вече утвърдената заобикаляща среда, но която с остаряването води до това да се сблъскваме с различни когнитивни проблеми (7).
Туморните клетки и сенилността
Такъв е случаят със сенилността. Сенилните клетки имат положителен ефект и роля през голяма част от живота ни – ограничават повреждането на тъканите и потискат развитието на тумори (8). Знаете, че развитието на туморите е свързано с неконтролиран клетъчен растеж и делене.
Когато клетката стане сенилна, тя не може да се дели. Затова се смята, че една от причините клетките да стават сенилни, е с цел потискането на туморните клетки. Пак ще подчертая, че нищо в тялото не е просто и едностранно и ще видите как прекалено много сенилни клетки, могат да доведат до развитието на рак (9).
Отличителната характеристика на сенилните клетки е, че те секретират определени потискащи протеини. Изследвания показват, че мишки, чиито клетки не секретират тези инхибиторни (потискащи) протеини, са предразположени към спонтанно развитие на тумори (10).
Как имунната система може да елиминира „зомби клетките“ и да забави остаряването?
Тук е моментът да разгледаме два вида сенилност – остра и хронична. Както с много други процеси в тялото, краткосрочното действие има положителен ефект, но хроничното поддържане на някои състояния, води до болестни състояния. Един такъв пример е стресът. Повече по темата можете да прочетете в новата ми книга: „Тайният език на тялото: Трансформиращата сила на ежедневните ни избори“. Острата сенилност се свързва с процеси като зарастване на рани, при които миофибробластите (клетки на съединителната тъкан) преминават през период на сенилност, за да ограничат прекомерната фиброза (натрупване на съединителна тъкан, което нарушава нормалната структура на тъканите) на нараненото място (11,12).
Тази остра сенилност се наблюдава, при нараняването на различни тъкани в тялото и е програмиран процес, който се активира при определени стимули, които насочват временното спиране на клетъчното делене, само за определен вид клетки. Острата сенилност е част от нормални биологични процеси и има позитивен ефект в тъканите по време на ембрионалното развитие, зарастването на рани и възстановяването на тъканите. В началото споменах, че сенилността е необратим процес, но това важи само за хроничната сенилност. При острата сенилност, „зомби клетките“ биват елиминирани от имунната система. В този случай, сенилните клетки секретират определени молекули и създават про-възпалителна микро-среда, което „привлича“ клетки на имунната система, чиято цел е да елиминират възпалението. В този процес имунната система елиминира и сенилните клетки. Ако те не бъдат елиминирани, започват да се натрупват, както е в случая с остаряването и това води до негативни последици за организма.
От друга страна, хроничната сенилност е свързана с постоянен и необратим процес, който спира клетъчното делене. За разлика от острата сенилност, хроничната не е под такъв стриктен контрол. Хроничната сенилност се поддържа от продължителен период на клетъчен стрес. В статията за „Най-ефективният начин за детокс на тялото“, разгледахме някои видове клетъчен стрес.
Вероятно се питате, защо при хроничната сенилност имунната система не унищожава сенилните клетки? Установено е, че в този случай са налице различни процеси, които се различават от острата сенилност и сенилните клетки са резистентни към имунната система (13).
Хроничната сенилност може да бъде причинена от оксидативен стрес, за който писах повече в статията за „Най-ефективният начин за детокс на тялото?“; скъсяването на теломерите, което ще разгледаме в следващата статия; повредено ДНК; възпалителни процеси; активиране на онкогени (гени, които при определени условия могат да превърнат нормалните клетки в туморни) и др.
Какво ускорява остаряването?
Тук възниква въпросът, как хроничната сенилност ускорява остаряването?
Една от възможните хипотези е, че сенилността допринася за намалената възстановителна способност на тъканите, което нарушава тяхната нормална функция и е един от белезите на остаряването. Също така, способността на тялото да елиминира сенилните клетки намалява с напредване на възрастта. Вече разбрахме, че сенилните клетки имат един вид само-унищожителна програма, която привлича клетки на имунната система, посредством секрецията на про-възпалителни молекули (повишават възпалението). С остаряването имунната система претърпява промени, които са свързани с влошеното ѝ функциониране и намалена способност да елиминира сенилните клетки (14).
Възпалителните процеси и остаряването
Сенилните клетки, имат прякора „зомби клетки“, защото въпреки, че трябва да са умрели, те отказват да умрат. В началото на статията си припомнихте, че апоптозата е процес на програмирана клетъчна смърт. При сенилността, клетките не умират. Просто спират да се делят. Но това не ги прави безобидни. Те продължават да освобождават протеини, които се наричат цитокини. Цитокините водят до възпаление и привличат имунни клетки, наречени макрофаги, които атакуват възпалената тъкан. Хроничните възпалителни процеси са свързани с много болестни състояния, които съпровождат остаряването.
Възпалителните процеси са основополагащи за развитието на болести, които често се асоциират с възрастта, макар че все по-често и младите хора страдат от тях. В статията за детокса на тялото разгледахме как дисбалансът между свободните радикали и антиоксидантните води до т.нар. оксидативен стрес. В случая с хроничното възпаление, в тялото има дисбаланс между про-възпалителните цитокини и анти-възпалителните цитокини. Вторите се опитват да противодействат на първите, но когато про-възпалителните цитокини са повече, това води до остаряване на тялото и развитието на болестни процеси. Учените дори са нарекли този процес „инфламейджинг“ – хронично възпаление, което ускорява процесите на стареене (15). Хроничните възпалителни процеси са в основата на сърдечносъдовите заболявания, диабета и деменцията. Болести, които често се асоциират с остаряването, макар че през последните години засягат хора във все по-ранна възраст.
Макар, че сенилността е процес, който е част от нормалното развитие и е необходим за процесите на възстановяване, превръщането на клетките в „зомби клетки“ си остава отговор към определени видове стрес в тялото. Хроничната сенилност е един от определящите белези на остаряването и е свързана със скъсяването на теломерите и повредата на ДНК (16).
В следващата статия ще разгледаме защо теломерите се скъсяват и каква е причината за появата на бръчки, побеляването на косата и някои от другите процеси, които съпътстват остаряването. За да сте първите, които ще прочетат статията, абонирайте се за ежеседмичния ми нюзлетър.
Новата ми книга: „Тайният език на тялото: Трансформиращата сила на ежедневните ни избори“ вече е факт. Поръчайте я с 20% отстъпка. Вижте повече за книгата тук.
Използвана литература:
1. McHugh D, Gil J. Senescence and aging: Causes, consequences, and therapeutic avenues. J Cell Biol. 2018;217(1):65-77. doi:10.1083/jcb.201708092
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5748990/
2.Dodig S, Čepelak I, Pavić I. Hallmarks of senescence and aging. Biochem Med (Zagreb). 2019;29(3):030501. doi:10.11613/BM.2019.030501
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6610675/
3.Regulski MJ. Cellular Senescence: What, Why, and How. Wounds. 2017 Jun;29(6):168-174. PMID: 28682291.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28682291/
4.Vicencio JM, Galluzzi L, Tajeddine N, Ortiz C, Criollo A, Tasdemir E, Morselli E, Ben Younes A, Maiuri MC, Lavandero S, Kroemer G. Senescence, apoptosis or autophagy? When a damaged cell must decide its path–a mini-review. Gerontology. 2008;54(2):92-9. doi: 10.1159/000129697. Epub 2008 May 2. PMID: 18451641.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18451641/
5.Hayflick L., and Moorhead P.S.. 1961. The serial cultivation of human diploid cell strains. Exp. Cell Res. 25:585–621. 10.1016/0014-4827(61)90192-6
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/13905658/
6.van Deursen JM. The role of senescent cells in ageing. Nature. 2014;509(7501):439-446. doi:10.1038/nature13193
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4214092/
7.A.A. Cohen, D.J. Holmes, Evolution and the Biology of Aging, Reference Module in Biomedical Sciences, Elsevier, 2014, ISBN 9780128012383
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128012383000325
8.Yang Jing et al. 2021, The Paradoxical Role of Cellular Senescence in Cancer, Frontiers in Cell and Developmental Biology
https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fcell.2021.722205
9.Cong YS, Wright WE, Shay JW. Human telomerase and its regulation. Microbiol Mol Biol Rev. 2002;66(3):407-425. doi:10.1128/MMBR.66.3.407-425.2002
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC120798/
10.Di Micco R, Krizhanovsky V, Baker D, d’Adda di Fagagna F. Cellular senescence in ageing: from mechanisms to therapeutic opportunities. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(2):75-95. doi:10.1038/s41580-020-00314-w
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8344376/
11.Jun JI, Lau LF. Cellular senescence controls fibrosis in wound healing. Aging (Albany NY). 2010;2(9):627-631. doi:10.18632/aging.100201
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2984611/
12.van Deursen JM. The role of senescent cells in ageing. Nature. 2014;509(7501):439-446. doi:10.1038/nature13193
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4214092/
13.Dodig S, Čepelak I, Pavić I. Hallmarks of senescence and aging. Biochem Med (Zagreb). 2019;29(3):030501. doi:10.11613/BM.2019.030501
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6610675/
14.Nikolich-Zugich J. Ageing and life-long maintenance of T-cell subsets in the face of latent persistent infections. Nat Rev Immunol. 2008;8(7):512-522. doi:10.1038/nri2318
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5573867/
15.Franceschi C, Capri M, Monti D, Giunta S, Olivieri F, Sevini F, Panourgia MP, Invidia L, Celani L, Scurti M, Cevenini E, Castellani GC, Salvioli S. Inflammaging and anti-inflammaging: a systemic perspective on aging and longevity emerged from studies in humans. Mech Ageing Dev. 2007 Jan;128(1):92-105. doi: 10.1016/j.mad.2006.11.016. Epub 2006 Nov 20. PMID: 17116321.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17116321/
16.McHugh D, Gil J. Senescence and aging: Causes, consequences, and therapeutic avenues. J Cell Biol. 2018;217(1):65-77. doi:10.1083/jcb.201708092
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5748990/
