Επιστήμονες υπολόγισαν τα ανώτατα όρια της ανθρώπινης ζωής - Η γήρανση και οι μεταλλάξεις του DNA

Η μέγιστη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής δεν μπορεί να ξεπεράσει τα 194 έτη, ακόμη και υπό τις πιο ευνοϊκές συνθήκες, υποστηρίζει μια νέα μελέτη Ρώσων επιστημόνων, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό "npj Aging" των εκδόσεων Nature.

Στο επίκεντρο της έρευνας, βρίσκονται οι μεταλλάξεις του DNA που μπορεί να περιορίσουν τη ζωή σε διάρκεια 146-194 ετών.

Οι σωματικές μεταλλάξεις, δεν είναι κληρονομικές, συσσωρεύονται με την ηλικία και προκαλούν κυτταρικό θάνατο. Ο μηχανισμός αυτός, όμως, δημιουργεί και μια θεμελιώδη ασυμμετρία στη διάρκεια ζωής μεταξύ των διαφορετικών οργάνων του σώματος, υποστηρίζει η επιστημονική ομάδα.

Ολοένα και περισσότερα στοιχεία τα τελευταία χρόνια, συνηγορούν στο ότι η γήρανση δεν οφείλεται σε έναν και μόνο μηχανισμό, αλλά είναι αποτέλεσμα πολλών βιολογικών διεργασιών. Στη συγκεκριμένη μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μαθηματικό μοντέλο για να υπολογίσει πόσα χρόνια θα μπορούσαν να ζήσουν οι άνθρωποι, εάν όλα τα χαρακτηριστικά γήρανσης είχαν εξαλειφθεί, εκτός από τις μεταλλάξεις, τις αλλαγές δηλαδή στο DNA που συσσωρεύονται καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής.

Υπό αυτές τις ιδανικές συνθήκες, οι ερευνητές εκτίμησαν μια μέση διάρκεια ζωής κυμαίνεται από 146 έως 194 έτη, περίπου διπλάσια από το τρέχον προσδόκιμο ζωής, αλλά πολύ μικρότερη από τις προβλέψεις ορισμένων ενθουσιωδών οπαδών της μακροζωίας, σύμφωνα με τα οποία η διάρκεια μιας ζωής απαλλαγμένης από τη γήρανση, θα μπορούσε να υπερβεί τα 1.700 έτη. Σήμερα, η μέγιστη ηλικία ορίζεται στα 122 έτη.

Το υπολογιστικό μοντέλο

Για να προσδιορίσουν σε ποιο βαθμό αυτές οι μεταλλάξεις, από μόνες τους, συμβάλλουν στη γήρανση, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα κλιμακωτό πλαίσιο μοντελοποίησης, στο οποίο προσέθεταν προοδευτικά επίπεδα βιολογικής πολυπλοκότητας. Το πλαίσιο αυτό χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση των ορίων της ανθρώπινης διάρκειας ζωής στην υποθετική περίπτωση κατά την οποία όλα τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης θα είχαν εξαλειφθεί, με μοναδική εξαίρεση τις σωματικές μεταλλάξεις.

Στο βασικό σενάριο της έρευνας, ο θάνατος μπορούσε να προκύψει μόνο από παράγοντες όπως τα ατυχήματα ή οι λοιμώξεις. Στη συνέχεια, ενσωματώνονταν σταδιακά η βλάβη των κυττάρων που προκαλείται από μεταλλάξεις σε διαφορετικά συστήματα οργάνων και η αναγεννητική ικανότητα ιστών που μπορούν αντικαθιστούν τα κατεστραμμένα κύτταρα με νέα υγιή.

Η ανάλυση ανέδειξε μια σαφή διαφορά μεταξύ των οργάνων που αποτελούνται κυρίως από κύτταρα τα οποία δεν μπορούν να αντικατασταθούν και εκείνων που διατηρούν την ικανότητα συνεχούς αναγέννησης.

Οι νευρώνες του εγκεφάλου και τα κύτταρα του μυοκαρδίου φαίνεται πως είναι οι κύριοι περιοριστικοί παράγοντες της μακροζωίας, καθώς μετά την ενηλικίωση του ανθρώπου διαιρούνται ελάχιστα ή και καθόλου. Καθώς οι μεταλλάξεις συσσωρεύονταν, τα κύτταρα αυτά σταδιακά νεκρώνονταν χωρίς να αντικαθίστανται, γεγονός που μείωνε δραστικά το προβλεπόμενο προσδόκιμο ζωής.

Αντίθετα, αναγεννητικοί ιστοί, όπως το ήπαρ, αποδείχθηκαν αξιοσημείωτα ανθεκτικοί, καθώς τα κατεστραμμένα κύτταρα μπορούσαν να αναπληρώνονται από υγιή. Στις προσομοιώσεις, η λειτουργία του ήπατος παρέμενε συχνά ακέραιη για δεκάδες χιλιάδες χρόνια, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι αναγεννητικοί ιστοί είναι απίθανο να αποτελούν το πρωταρχικό βιολογικό όριο της διάρκειας ζωής.

Όταν οι ερευνητές συνδύασαν τέσσερα κρίσιμα οργανικά συστήματα σε ένα ενιαίο μοντέλο, εκτίμησαν ότι η διάμεση διάρκεια ζωής ανέρχεται σε περίπου 156 έτη, με εύρος από 146 έως 194 έτη.

Ένα μόνο κομμάτι του παζλ

Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι οι σωματικές μεταλλάξεις είναι μόνο ένα κομμάτι του παζλ της γήρανσης. Το γενετικό υπόβαθρο επηρεάζει τον κίνδυνο για πολλές ασθένειες, αλλά οι καθημερινές μας αποφάσεις για την υγεία παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο για τη διάρκεια και την ποιότητα ζωής, επισημαίνει -σχολιάζοντας την έρευνα- ο επικεφαλής του Τμήματος Γηριατριακής, Οσβάλντο Νάβια, στην Ιατρική Σχολή του πανεπιστημίου Tulane, στη Λουιζιάνα των ΗΠΑ.

Η συγκεκριμένη έρευνα, πάντως, παρουσιάζει σημαντικούς περιορισμούς. Τα μοντέλα που χρησιμοποίησαν οι επιστήμονες δεν έλαβαν υπόψη πολλά από τα καθιερωμένα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης, όπως η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και η χρόνια φλεγμονή. Επιπλέον, δεν συνεκτίμησαν πιθανές μελλοντικές παρεμβάσεις που θα μπορούσαν να μειώσουν τον ρυθμό συσσώρευσης σωματικών μεταλλάξεων.

Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η εξάλειψη ενός και μόνο χαρακτηριστικού γνωρίσματος της γήρανσης, ακόμη και αν πρόκειται για έναν από τους σημαντικότερους μηχανισμούς της, είναι απίθανο να οδηγήσει σε θεαματική παράταση της διάρκειας ζωής. Επομένως, οι σωματικές μεταλλάξεις αποτελούν σημαντικό παράγοντα της γήρανσης, δεν μπορούν όμως από μόνες τους να εξηγήσουν τη θνησιμότητα που παρατηρείται στον άνθρωπο, γεγονός που υποδηλώνει ότι και άλλα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης, συμβάλλουν σε συγκρίσιμο βαθμό.

Με πληροφορίες από Healthline, npj Aging