Ludzkość dąży do długowieczności nie tylko od czasów „Źródła Młodości” Lucasa Cranacha Starszego z 1546 roku, ale już od swojego istnienia. Z biegiem czasu z szarlatanów stali się naukowcy, a z ukrytej mistyki powstały widoczne i weryfikowalne fakty. Dzięki ewolucji technologicznej badania otrzymały niezbędne narzędzia, aby zbliżyć się do złożoności zmian w ludzkim ciele na przestrzeni czasu. Nauka czasami świadomie, a czasami przypadkowo w eksperymentach była w stanie zidentyfikować niektóre pokrętła na poziomie komórek.
Komunikacja, a właściwie wymiana informacji między komórkami odbywa się zasadniczo za pomocą małych cząsteczek i białek. Istnieją przy tym, jak w przypadku sygnałów telefonicznych, jedna lub więcej komórek nadawczych oraz jedna lub więcej komórek odbiorczych.Zarejestrowana komórka odbiorcza sygnał, chemiczne przekaźniki przekazują „informację” wewnątrz komórki wzdłuż specjalnych „ścieżek”, co prowadzi do zmiany aktywności komórki. Ta zmiana aktywności może na przykład oznaczać przyspieszenie lub spowolnienie pracy, a także może prowadzić do tego, że komórka nagle produkuje zupełnie inne produkty.
Na czterech ścieżkach ku długowieczności
W odniesieniu do starzenia się i długowieczności wykształciły się cztery „ścieżki” na molekularnym placu zabaw:
- mTOR
- AMPK
- Sirtuiny
- NF-kB
Dzięki odkryciu tych czterech ścieżek naukowcom udało się zasadniczo zmienić nasze zrozumienie starzenia się.Przedstawienie tych szlaków sygnałowych jako ścieżek sugeruje, że są to niezależne trasy marszowe przez źródło młodości. Jest to jednak błąd, który wynika z formułowania. mTOR, AMPK, sirtuiny i NF-kB są ze sobą powiązane na wiele sposobów i czasami wzajemnie się warunkują. Mimo to chcemy przejść przez ścieżki w kierunku długowieczności, dla łatwiejszego zrozumienia, pojedynczo. Wyruszmy w drogę.
mTOR – Rapamycyna, myszy i post
mTOR (mechanistyczny cel rapamycyny) to białko występujące u wszystkich ssaków, w tym u ludzi, które działa jako węzeł sygnałowy w komórce. Oznacza to, że mTOR zbiera i integruje wiele sygnałów, aby kontrolować reakcje takie jak wzrost i podział komórek, śmierć komórkowa i zapalenie. Jeśli regulacja mTOR nie działa prawidłowo, może to negatywnie wpłynąć na długowieczność i zdrowie.
Zarówno zbyt duża, jak i zbyt mała aktywność okazała się niekorzystna. W przypadku chorób sercowo-naczyniowych, nowotworów, otyłości czy cukrzycy stwierdzono nadczynność szlaku mTOR. Zbyt niska funkcja mTOR osłabia nasz układ odpornościowy. Można to wykorzystać medycznie za pomocą leków takich jak Rapamycyna, które hamują mTOR. Na przykład, gdy ktoś otrzymuje przeszczep wątroby, w następstwie należy osłabić układ odpornościowy, aby nie odrzucił nowej „obcej” wątroby.
Dodatkowo, Rapamycyna jako jedyny lek w badaniach na myszach konsekwentnie prowadziła do wydłużenia życia. Myszy te były jednak trzymane w sterylnym środowisku i dlatego nie były zależne od silnego układu odpornościowego. Mimo to wyniki są obiecujące, ponieważ poprzez hamowanie aktywności mTOR osłabiono występowanie chorób związanych z wiekiem, takich jak cukrzyca, nowotwory i choroby serca.Ten interesujący pomysł został już podjęty przez badania, a możliwe terapie przeciwstarzeniowe oparte na mTOR zbliżyły się do nas z daleka.
Również niezależnie od możliwych leków możemy przyczynić się do równowagi szlaków sygnałowych. Złoty środek funkcji mTOR można osiągnąć poprzez:
- zdrowy styl życia z odpowiednią ilością ruchu,
- okazjonalne epizody postu
- oraz redukcję białek zwierzęcych w naszych posiłkach.
AMPK – Metformina, wolne rodniki i hamowanie mTOR
To, co dotyczy współżycia, odnosi się również w mniejszej skali do komórki. Zrównoważony metabolizm energetyczny, poprawiona odporność na stres oraz kwalifikowane zarządzanie gospodarstwem domowym to wszystko cechy poprawionej długości życia i wydłużonej długości życia. Szlak sygnałowy AMPK (aktywowane przez adenozynomonofosforan kinazy białkowej ) jest zaangażowany w regulację wszystkich tych właściwości i może dodatkowo hamować wcześniej poznany szlak sygnałowy mTOR. Jak wiemy, może to mieć dla nas pozytywne skutki.
AMPK odpowiada w organizmie na przykład za to, że glukoza z naszej żywności jest przekształcana w energię i nie odkłada się w postaci tłuszczu na naszych biodrach lub brzuchach. Ten mechanizm wykorzystują badacze w leczeniu cukrzycy. Metformina jest zatwierdzonym lekiem na cukrzycę i działa w organizmie jako aktywator AMPK.Leki te, ze względu na szerokie działanie AMPK, mają również potencjał wykraczający daleko poza cukrzycę. Obecnie potencjał ten jest badany w kilku badaniach.
Z różnych badań wiemy, że reaktywność AMPK maleje z wiekiem – niestety. Ta utrata wpływa na regulację metabolizmu i zwiększa liczbę wolnych rodników w organizmie. Te zmiany związane z wiekiem prowadzą do zaburzeń metabolicznych i lekkiego stanu zapalnego w komórkach ciała. Skutkiem tego jest wyższe prawdopodobieństwo rozwoju cukrzycy lub chorób układu krążenia.
Na szczęście każdy z nas może przyczynić się do długowieczności poprzez AMPK, aby lepiej zachować funkcjonalność AMPK: przerywane posty, regularne ćwiczenia fizyczne oraz ewentualną utrata wagi .
Czy wiedziałeś?
Nie tylko lek na cukrzycę Metformina aktywuje szlak AMPK, ale także naturalnie występujący Berberyna. Berberyna zwiększa naturalną wrażliwość na insulinę i zapewnia stabilny poziom cukru we krwi. To sprawia, że berberyna jest interesującą cząsteczką w badaniach nad Długowiecznością , ponieważ może być przydatna między innymi w walce z grożącą opornością na insulinę .
Sirtuiny – geny długowieczności i NAD+
Sirtuiny to termin zbiorczy dla rodziny siedmiu białek (SIRT 1 – SIRT 7). Możemy wyobrazić sobie tę rodzinę białek mniej więcej jak polityków. To oni decydują, kiedy projekt zostanie zrealizowany, jak ma wyglądać, czy kilka projektów będzie realizowanych jednocześnie, czy też projekty zostaną przerwane. Te decyzje podejmowane są, przynajmniej w teorii, zawsze dla dobra społeczeństwa lubw przypadku sirtuinów dla dobra komórki i całego organizmu.
Z uwagi na ich ważną rolę w związku z procesem starzenia, są one przez niektóre źródła określane jako geny długowieczności. Biorą udział w metabolizmie komórkowym i mogą regulować wiele funkcji komórkowych, w tym naprawę DNA, reakcję zapalną, cykl komórkowy czy śmierć komórkową.
Jednakże, tak jak polityk potrzebuje wyborców, którzy wprowadzą go na pozycję decyzyjną, sirtuiny NAD+ potrzebują do funkcjonowania. Ten molekuł występuje w każdej komórce ludzkiego ciała i jest znaczącym regulatorem metabolizmu. Bez NAD+ umarlibyśmy – tak ważne jest NAD+.
Zdrowy styl życia z aktywnością fizyczną, wystarczającą ilością snów i epizodami postu może wspierać integralność funkcji sirtuin.Ponadto odkryto cząsteczki, które mogą zwiększać poziom NAD+ i tym samym stanowią paliwo dla funkcji sirtuin.
NF-kB – Inflammaging
Czynnikiem Jądrowym kappa-B (NF-kB) jest zaangażowany w regulację procesów zapalnych. Podobnie jak w przypadku mTOR, tutaj również dawka czyni truciznę. Zapalenia są zasadniczo czymś dobrym, ponieważ pomagają w obronie przed patogenami i chronią nas przed szkodliwymi bodźcami. Zbyt niska funkcjonalność NF-kB ma odpowiednio negatywne skutki, ponieważ nasza tarcza ochronna jest osłabiona. Nadaktywacja, która często występuje w starszym wieku, prowadzi do przewlekłego zapalenia, tzw. Inflammaging. Ten modny termin oznacza po niemiecku starzenie się związane z zapaleniem i jest jednym z Hallmarks of Aging.
Kiedy myślimy o klasycznym, lokalnym zapaleniu (afty w jamie ustnej lub zapalenie stawów), zazwyczaj kojarzymy to z bólem i ograniczeniem naszego samopoczucia. W przypadku Inflammaging te zauważalne oznaki nie występują. Zamiast tego w wielu komórkach w całym ciele rozwija się podprogowe zapalenie, które w ogóle trwale uszkadza funkcję komórek. Celem terapeutycznym jest zatem spowolnienie związanej z wiekiem nadczynności NF-kB. W tym celu również zdrowy styl życia z małym stresem i wystarczającą ilością odpoczynku okazał się korzystny.
Quo vadis?
Podczas gdy wiek chronologiczny jest praktycznie niezmienny, z wyjątkiem fałszerstwa, sytuacja z wiek biologiczny jest inna.Z jednej strony wiek to ciągle rosnąca liczba, z drugiej strony, biologicznie, jest to głównie spadek zdolności adaptacyjnych organizmu. Ten spadek można obecnie przeciwdziałać – jeśli podąża się właściwymi ścieżkami ku długowieczności.
