Vedci vypočítali maximálny možný vek človeka. Takto vyzerá biologický strop ľudského života
Vedci vypočítali, kam až by sa mohol posunúť ľudský život, keby sme dokázali odstrániť väčšinu procesov, ktoré dnes spôsobujú starnutie.
Ľudské telo má svoje limity a vedci sa už dlhé roky snažia zistiť, čo presne určuje hranicu nášho života. Nová štúdia priniesla zaujímavý pohľad na jednu z hlavných otázok starnutia, ak by sme odstránili väčšinu problémov spojených so starnutím, ako dlho by človek mohol žiť?
Výskumníci zo Skolkovo Institute of Science and Technology a spolupracovníci z organizácie AIRI vytvorili matematický model, ktorý skúma vplyv takzvaných somatických mutácií, informuje portál Medicalxpress. Ide o náhodné zmeny v DNA, ktoré sa počas života hromadia v bunkách nášho tela.
Na rozdiel od genetických zmien zdedených od rodičov sa tieto mutácie neprenášajú na potomkov. Vznikajú postupne počas života a môžu poškodzovať bunky, znižovať ich schopnosť fungovať a prispievať k ochoreniam spojeným s vyšším vekom.
DNA sa počas života mení a telo musí škody opravovať
Každá bunka v tele obsahuje genetickú informáciu, ktorú neustále kopíruje a používa. Pri týchto procesoch však môžu vzniknúť chyby. Väčšinu z nich telo dokáže opraviť, no niektoré zostanú a časom sa hromadia. Vedci chceli zistiť, aký veľký vplyv majú tieto poškodenia na maximálnu dĺžku ľudského života. Preto vytvorili viacstupňový matematický model, v ktorom postupne odstránili jednotlivé mechanizmy starnutia a sledovali, čo sa stane, ak zostanú iba somatické mutácie.
Výsledok ukázal, že samotné mutácie by nestačili na vysvetlenie celého procesu starnutia, no stále predstavujú významnú prekážku.
Neprehliadni
Jedným z najzaujímavejších zistení bolo, že jednotlivé tkanivá reagujú na hromadenie mutácií rozdielne. Orgány, ktorých bunky sa často obnovujú, majú určitú výhodu. Napríklad pečeň dokáže vďaka neustálej regenerácii udržiavať svoju funkciu aj napriek poškodeniam v DNA. Naopak, problém predstavujú bunky, ktoré sa prakticky nedelia. Vedci upozornili najmä na neuróny v mozgu a bunky srdcového svalu, teda kardiomyocyty. Keďže tieto bunky sa nedokážu jednoducho nahradiť novými, poškodenia sa v nich môžu postupne hromadiť.
„Kľúčovým zistením štúdie sú výrazné rozdiely medzi jednotlivými typmi tkanív. Neuróny a kardiomyocyty, ktoré sa nedelia, predstavujú hlavné obmedzujúce faktory,“ uviedol Evgeny Efimov, jeden z autorov štúdie.
Model vedcov ukázal zaujímavý hypotetický scenár. Ak by sme odstránili všetky ostatné vratné procesy starnutia a ponechali iba poškodenia spôsobené somatickými mutáciami, priemerný maximálny vek človeka by sa podľa výpočtov pohyboval približne medzi 146 až 194 rokmi. To je približne dvojnásobok priemernej dĺžky života v rozvinutých krajinách.
V úplne teoretickom prípade organizmu bez starnutia by model ukázal výrazne vyššie číslo. Somatické mutácie by však tento potenciálny vek znížili. Vedci vypočítali, že pri človeku bez ďalších procesov starnutia by mutácie znížili teoretický medián života z približne 1 759 rokov na 156 rokov.
Tieto čísla však neznamenajú, že ľudia budú v budúcnosti bežne žiť 150 rokov. Ide o matematický model, ktorý skúma iba jeden konkrétny mechanizmus starnutia.
Mutácie nie sú jediný dôvod, prečo telo starne
Starnutie človeka je výsledkom viacerých procesov, ktoré sa navzájom ovplyvňujú. Okrem poškodenia DNA zohrávajú úlohu napríklad problémy s mitochondriami, ktoré vyrábajú energiu v bunkách, zmeny v regulácii génov alebo strata schopnosti buniek udržiavať správne fungovanie bielkovín.
Ak by vedci odstránili iba jeden problém, telo by stále čelilo ďalším obmedzeniam.
„Naša štúdia ukazuje, že somatické mutácie výrazne prispievajú k starnutiu, no samy nedokážu vysvetliť pozorovanú úmrtnosť,“ vysvetlil Dmitrii Kriukov, spoluautor výskumu.
Práve preto chcú výskumníci v budúcnosti rozšíriť model o ďalšie známe znaky starnutia. Patrí medzi ne napríklad skracovanie telomér, poškodenie mitochondrií alebo epigenetické zmeny, ktoré ovplyvňujú aktivitu génov. Význam štúdie nespočíva iba v samotnom čísle maximálneho veku. Vedci získali nástroj, ktorý umožňuje porovnávať jednotlivé príčiny starnutia a určiť, ktorým mechanizmom sa oplatí venovať najväčšiu pozornosť.
„Už nemusíme iba hovoriť, že mutácie škodia. Dokážeme presne vyčísliť, o koľko skracujú život a porovnať ich vplyv s ďalšími procesmi starnutia,“ uviedla hlavná autorka štúdie Ekaterina Khrameeva.
Výskum tak neprináša jednoduchú odpoveď na otázku, aký je skutočný maximálny vek človeka. Skôr ukazuje, že hranice ľudského života nevytvára jeden jediný problém, ale kombinácia viacerých biologických procesov. Pochopenie týchto procesov môže v budúcnosti pomôcť vedcom lepšie zacieliť vývoj terapií, ktoré by mohli ovplyvniť zdravé starnutie.
