Mens noen mennesker kan være eldre i kronologisk alder, kan deres biologiske alder være mye yngre. FangXiaNuo/E+ via Getty Images

Du kjenner sannsynligvis noen som ser ut til å gjøre det eldes sakte, vises år yngre enn fødselsdatoen deres tilsier. Og du har sannsynligvis sett det motsatte - noen hvis kropp og sinn virker mye mer herjet av tid enn andre. Hvorfor ser det ut til at noen mennesker glir gjennom sine gylne år og andre sliter fysiologisk midt i livet?

Jeg har jobbet innen aldring for hele min vitenskapelige karriere, og jeg underviser i cellulær og molekylærbiologi ved aldring ved University of Michigan. Aldringsforskning pleier ikke å handle om å finne den ene kuren som fikser alt som kan plage deg i alderdommen. I stedet peker det siste tiåret eller to av arbeidet på aldring som en multifaktoriell prosess – og ingen enkelt intervensjon kan stoppe det hele.

Hva er aldring?

Det er mange forskjellige definisjoner av aldring, men forskerne er generelt enige om noen fellestrekk: Aldring er en tidsavhengig prosess som resulterer i økt sårbarhet for sykdom, skade og død. Denne prosessen er både iboende, når din egen kropp forårsaker nye problemer, og ytre, når miljøfornærmelser skader vevet ditt.

Kroppen din består av billioner av celler, og hver enkelt er ikke bare ansvarlig for en eller flere funksjoner som er spesifikke for vevet den befinner seg i, men må også gjøre alt arbeidet med å holde seg selv i live. Dette inkluderer å metabolisere næringsstoffer, kvitte seg med avfall, utveksle signaler med andre celler og tilpasse seg stress.

Aldring er et resultat av en rekke fysiologiske faktorer.

Problemet er at hver enkelt prosess og komponent i hver av cellene dine kan bli avbrutt eller skadet. Så cellene dine bruker mye energi hver dag på å forebygge, gjenkjenne og fikse disse problemene.

Aldring kan betraktes som et gradvis tap av evnen til opprettholde homeostase – en tilstand av balanse mellom kroppssystemer – enten ved ikke å være i stand til å forhindre eller gjenkjenne skader og dårlig funksjon, eller ved ikke å fikse problemer tilstrekkelig eller raskt når de oppstår. Aldring er et resultat av en kombinasjon av disse problemene. Tiår med forskning har vist at nesten alle cellulære prosesser blir mer svekket med alderen.

Reparasjon av DNA og resirkulering av proteiner

Mest forskning på cellulær aldring fokuserer på å studere hvordan DNA og proteiner endres med alderen. Forskere begynner også å adressere de potensielle rollene mange andre viktige biomolekyler i cellen spiller i aldring også.

En av cellens hovedoppgaver er å vedlikeholde DNA-et – bruksanvisningen som en celles maskineri leser for å produsere spesifikke proteiner. Vedlikehold av DNA innebærer å beskytte mot, og nøyaktig reparere, skade på genetisk materiale og molekylene som binder seg til det.

Proteiner er cellens arbeidere. De utfører kjemiske reaksjoner, gir strukturell støtte, sender og mottar meldinger, holder og frigjør energi og mye mer. Hvis proteinet er skadet, bruker cellen mekanismer som involverer spesielle proteiner som enten prøver å fikse det ødelagte proteinet eller sender det til resirkulering. Lignende mekanismer skjuler proteiner eller ødelegger dem når de ikke lenger er nødvendige. På den måten kan komponentene senere brukes til å bygge et nytt protein.

Aldring forstyrrer et delikat biologisk nettverk

Krysssamtalen mellom komponentene inne i cellene, cellene som helhet, organer og miljøet er et komplekst og stadig skiftende informasjonsnettverk.

Når alle prosesser som er involvert i å skape og vedlikeholde DNA- og proteinfunksjonen fungerer normalt, har de forskjellige avdelingene i en celle spesialiserte roller – kalt organeller – kan opprettholde cellens helse og funksjon. For at et organ skal fungere godt, må flertallet av cellene som utgjør det, fungere godt. Og for at en hel organisme skal overleve og trives, må alle organene i kroppen fungere bra.

Aldring kan føre til funksjonssvikt på alle disse nivåene, fra subcellulær til organisme. Kanskje a gen som koder for et viktig protein for DNA-reparasjon har blitt skadet, og nå er det mer sannsynlig at alle de andre genene i cellen blir reparert feil. Eller kanskje cellens resirkuleringssystemer er ikke i stand til å degradere dysfunksjonelle komponenter lenger. Tilogmed kommunikasjonssystemer mellom celler, vev og organer kan bli kompromittert, noe som gjør organismen mindre i stand til å reagere på endringer i kroppen.

Tilfeldig tilfeldighet kan føre til en økende byrde av molekylær og cellulær skade som gradvis blir mindre godt reparert over tid. Ettersom denne skaden akkumuleres, påløper også systemene som er ment å fikse den skade. Dette fører til en syklus med økende slitasje når cellene eldes.

Intervensjoner mot aldring

Den gjensidige avhengigheten av livets cellulære prosesser er et tveegget sverd: Skader nok en prosess, og alle de andre prosessene som samhandler med eller er avhengige av den, blir svekket. Imidlertid betyr denne sammenkoblingen også at å styrke en svært sammenkoblet prosess kan forbedre relaterte funksjoner også. Faktisk er det slik de mest vellykkede anti-aldringsintervensjonene fungerer.

Det er ingen sølvkule for å stoppe aldring, men visse inngrep ser ut til å bremse aldring i laboratoriet. Mens det pågår kliniske studier som undersøker forskjellige tilnærminger hos mennesker, kommer de fleste eksisterende data fra dyr som nematoder, fluer, mus og ikke-menneskelige primater.

En av de best studerte intervensjonene er kaloribegrensning, som innebærer å redusere mengden kalorier et dyr normalt vil spise uten å frata dem nødvendige næringsstoffer. Et FDA-godkjent medikament som brukes i organtransplantasjon og noen kreftbehandlinger kalt rapamycin ser ut til å fungere ved å bruke minst en undergruppe av de samme banene at kalorirestriksjonen aktiveres i cellen. Begge påvirker signalknutepunkter som leder cellen til å bevare biomolekylene den har i stedet for å vokse og bygge nye biomolekyler. Over tid fjerner denne mobilversjonen av "reduser, gjenbruk, resirkuler" skadede komponenter og etterlater en høyere andel funksjonelle komponenter.

Effektene av kalorirestriksjon på aldring er fortsatt under utredning.

Andre inngrep inkluderer å endre nivåer av visse metabolitter, selektivt ødelegger senescentceller som har sluttet å dele seg og endret tarmmikrobiom og atferdsendringer.

Felles for alle disse intervensjonene er at de påvirker kjerneprosesser som er kritiske for cellulær homeostase, ofte blir dysregulert eller dysfunksjonell med alderen og er koblet til andre cellulære vedlikeholdssystemer. Ofte er disse prosessene de sentrale driverne for mekanismer som beskytter DNA og proteiner i kroppen.

Det er ingen enkelt årsak til aldring. Ingen mennesker eldes på samme måte, og faktisk heller ikke to celler. Det er utallige måter din grunnleggende biologi kan gå galt over tid, og disse legger seg sammen for å skape et unikt nettverk av aldringsrelaterte faktorer for hver person som gjør det å finne en one-size-fits-all anti-aldringsbehandling ekstremt utfordrende.

Men å forske på intervensjoner som retter seg mot flere viktige cellulære prosesser samtidig kan bidra til å forbedre og opprettholde helsen for en større del av livet. Disse fremskrittene kan hjelpe folk til å leve lengre liv i prosessen.

Om forfatteren

Ellen Quarles, assisterende professor i molekylær-, celle- og utviklingsbiologi, University of Michigan

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.