Starzeje się, bo nie woła o pomoc
Od wielu lat uważano, że starzenie się skóry jest w znacznym stopniu procesem o podłożu immunologicznym. Z najnowszych badań wynika jednak, że choć przyczyną tego procesu rzeczywiście jest osłabienie odporności, mechanizm tego zjawiska jest zupełnie inny, niż dotychczas sądzono.
Odkrycia dokonali badacze z University College London. Obiektem ich zainteresowania były pomocnicze limfocyty T - komórki, których zadaniem jest przekazywanie innym elementom układu odpornościowego informacji o budowie patogenów przedostających się do organizmu.
Jeszcze niedawno uważano, że z wiekiem dochodzi u ludzi do osłabienia aktywności pomocniczych lifocytów T, czego efektem jest obniżona zdolność organizmu do reagowania na niebezpieczne zjawiska, takie jak rozwój komórek nowotworowych czy infekcja.
Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że podczas sztucznej stymulacji limfocytów T w warunkach in vitro komórki pobrane od 70-latków były równie skuteczne, co analogiczna populacja komórek u osób w wieku 40 lat i młodszych. Wszystko wskazywało więc na to, że przyczyną uszkodzeń skóry jest nie działanie samych limfocytów, lecz brak stosownej stymulacji do działania.
Podczas dalszych badań zaobserwowano, że wadliwym ogniwem łańcucha reakcji immunologicznej są makrofagi - rozsiane wewnątrz tkanki komórki pełniące funkcję immunologicznych "stróżów". Ich zadaniem jest wyczekiwanie na pojawienie się ciała obcego i pochłonięcie go (o ile jest to możliwe), a gdy ich własna aktywność nie wystarcza - wezwanie pomocy za pomocą substancji sygnałowych.
Badanie makrofagów pobranych od osób starszych wykazało, że produkują one znacznie mniejsze ilości białka określanego jako czynnik martwicy nowotworów alfa (ang. tumor necrosis factor - TNF), niż komórki u osób młodszych. Obniżone stężenie TNFα utrudniało przywołanie pomocniczych limfocytów T, które w normalnych warunkach dotarłyby na miejsce uszkodzenia i wzięły aktywny udział w uruchomieniu "pełnej" odpowiedzi immunologicznej.
Główny autor odkrycia, prof. Arne Akbar, uważa, że procesy podobne do tych zaobserwowanych przez jego zespół mogą zachodzić w innych tkankach. Jest na przykład możliwe, że tkanki znajdujące się w płucach także nie dają sobie rady z rozesłaniem prawidłowej wiadomości do limfocytów T [...]. Może to częściowo wyjaśniać podwyższoną częstotliwość raka płuc, zakażeń i zapalenia płuc u osób starszych.
Oczywiście pozostaje też pytanie o to, czy makrofagi można zmodyfikować tak, by utrzymywały wysoką produkcję TNFα. Dotychczas udało się to osiągnąć w warunkach laboratoryjnych, lecz nikt nie potrafi przewidzieć, czy podobny eksperyment udałby się w skali całego organizmu człowieka i jakie byłyby jego efekty.
Komentarze (9)
pasqdnik, 30 sierpnia 2009, 00:30
Zastanawiające jest to dlaczego tak się dzieje. Bo przecież nie dlatego, że te makrofagi są starsze, bo nie są, są na bieżąco wytwarzane nowe. Istnieje coś co nazywa się apoptozą czyli inaczej programowaną śmiercią komórki (PCD) - czasami komórka (można by powiedzieć, że dla wyższych celów np dobra całego organizmu) popełnia samobójstwo. A może tak jest zaprogramowany też nasz organizm jako całość? Może chodzi o to, że organizmy, które już "spełniły swoje zadanie" czyli przekazały dalej swój materiał genetyczny - spłodziły potomstwo (a to wysoce prawdopodobne wśród starszych już osó
- są niejako zbędne np z punktu widzenia ewolucji. Zrobiły swoje i mogą odejść. A osłabienie ich odporności to przecież prosta droga do śmierci.
Być może są tu jakoby upieczone dwie pieczenie na jednym ogniu. Mianowicie osobniki z osłabioną odpornością są, rzecz jasna, łatwiejszym "celem" dla przeróżnych bakterii, wirusów, grzybów i innych patogenów, przez to są też słabsze i są łatwiejszym łupem dla różnych drapieżników i pasożytów. Gdzie tu korzyść? Wydaje się, że to prosta droga aby np rozprzestrzeniać choroby, pasożyty itd. Otóż niekoniecznie. Takie np bakterie bez trudu atakują, tych z osłabioną już odpornością podczas gdy ci z "normalną" odpornością bez trudu sobie z nimi radzą. Dzięki temu te organizmy nie muszą ewoluować tak aby być w stanie zaatakować te młodsze i silne osobniki bo "zadowalają się" tymi starszymi i słabszymi (które przecież przekazały dalej swoje DNA i są zbędne). Gdyby nie było tych, których łatwiej zaatakować, w toku ewolucji z pewnością te patogeny wytworzyły by mechanizmy pozwalające łatwiej zaatakować tych z silniejszą odpornością, którzy jeszcze "mają swoje do zrobienia". Również drapieżniki podczas ataku upolują tego słabszego, starszego osobnika a dzięki temu młodemu udaje się ujść z życiem.
Może mechanizm ten nie sprawdza się w takim stopniu u ludzi dzisiaj, w dobie cywilizacji, ale z pewnością sprawdzał się kiedyś i sprawdza dalej u innych zwierząt.
mikroos, 30 sierpnia 2009, 00:47
Bardzo, bardzo ciekawa hipoteza - gratuluję!
Chociaż mówiąc szczerze wydaje mi się, że kluczową kwestią nie jest to, że bakterie nie atakują młodych, bo "mają kogo zaatakować" (brzmi to jak próba personifikacji i nadania celowości procesowi ewolucji, w co ja osobiście nie wierzę), ale raczej to, że zdziesiątkowana populacja młodych i płodnych osobników oznacza mniejszą konkurencję o zasoby środowiska. Chociaż z drugiej strony rozród oznacza pochłanianie ogromnej ilości energii, więc sam nie do końca wiem, jak na to wszystko patrzeć. Ale tak jak mówiłem, hipoteza interesująca 
Od siebie dodam tylko tyle, że osłabienie reakcji odpornościowych może być - paradoksalnie! - korzystne także z punktu widzenia samego osobnika, i to z dwóch powodów:
1. Gdyby pozwolić układowi odpornościowemu na niszczenie komórek z zachowaniem wysokiej czułości na uszkodzenia, wówczas u osób starszych, u których nagromadziło się przez całe życie wiele mutacji, organizm dosłownie rozleciałby się.
2. Ogólne osłabienie organizmu sprawia, że staje się on coraz mniej wrażliwy na fizjologiczne efekty stanu zapalnego (osoba starsza znacznie gorzej znosi przecież np. gorączkę od osoby młodszej). Być może jest osłabienie odporności jest więc swego rodzaju mechanizmem ochronnym.
waldi888231200, 30 sierpnia 2009, 08:39
Powiedz to swojej matce, albo pomyśl o dzieciach . 8)
mikroos, 30 sierpnia 2009, 11:44
Co poradzić na to, że ewolucja, w przeciwieństwie do człowieka, nie czuje sentymentów?
veyron2, 31 sierpnia 2009, 22:49
Cóż - wydaje mi się, że teza ciekawa jednak posiada pewne rysy.
Twoja hipoteza formułuje jakoby osobniki starsze były "zaprogramowane" w toku ewolucji na degradację układu odpornościowego i w jej wyniku śmierć. Jednak trzeba zapytać skąd organizm wie kiedy przychodzi czas na "powolne wyłączanie" danego osobnika lub ewentualnie, która cześć organizmu, w wyniku jakiego procesu decyduje o tej akcji?
Rozumując zgodnie z Twoją teorią osobnik starszy w środowisku z przewagą osobników młodszych powinien zostać wyeliminowany w pierwszej kolejności - prawdopodobnie tak się dzieje, ale udowodniono, że osobniki starsze w towarzystwie młodszych żyją dłużej niż starsze w towarzystwie starszych. Jestem ciekawy jak można to wytłumaczyć na tle Twojej teorii. Bo ja myślę, że zgodnie z nią osobniki starsze w obydwu grupach powinny wymierać w podobnym tempie - lub nawet szybciej w grupie osobników starszych, z uwagi na choroby i infekcje, które wśród nich miałyby łatwiesze cele i tym samym łatwiej się przenosiły.
mikroos, 31 sierpnia 2009, 23:06
Populacja wymieszana pod względem wieku ma większe szanse na przeżycie, bo osobniki starsze są chronione przez młode. Przed atakiem broni się przecież całe stado, a drapieżniki omijają stado, które jest trudno zaatakować.
A co do ryzyka infekcji, nie zgodzę się
Zobacz, że jeżeli mamy dwie populacje liczące np. po 20 osobników, to jeżeli w jednej z nich będzie 10 osobników starych i 10 młodych, a w drugiej tylko 20 starych, to jednak w tej pierwszej szansa zakażenia osobnika starego wynosi 50%. Patogen ma więc nieco utrudnione zakażanie kolejnych osobników.
Poza tym można przypuszczać, że opóźnianie się starzenia w młodym stadzie może wynikać z nieustannej mobilizacji do konkurencji. Zobacz, że ludzie starsi też wolniej się starzeją, gdy ich umysły i organizmy są poddawane umiarkowanemu wysiłkowi (czyli np. rozwiązywaniu krzyżówek i szybkim spacerom). Podobnie jest w stadzie - osobniki starsze muszą konkurować, więc są zdrowsze.
Ciężko o jednoznaczną odpowiedź, ale można spekulować, że sprawa wygląda podobnie, jak w przypadku dojrzewania. Ot, po prostu zegar biologiczny w pewnym momencie przestawia się w nowy tryb.
Pozdrawiam
veyron2, 31 sierpnia 2009, 23:18
mikros - Jeśli chodzi o infekcje to chyba nie zrozumiałeś tego co napisałem - bo stwierdziłem, że w grupie gdzie jest więcej starszych osobników infekcja szybciej się rozprzestrzeni i tym samym jeśli będzie śmiertelna zginie więcej osobników w krótszym czasie.
Na temat stada nie chcę się wypowiadać, bo uważam Twój przykład za nieadekwatny do rozważanego problemu. Nie mówimy o zwierzętach, które zachowują się inaczej od ludzi pod względem społecznym.
Natomiast jeśli chodzi o konkurencję to przekonuje mnie Twoja racja.
Więc jeśli to zegar biologiczny to czym on jest? Jak każdy zegar służy do określenia dość abstrakcyjnego pojęcia jakim jest czas, ale zegar ma materialny - fizyczny wymiar i tak samo musi być z organizmem, który jest materią - więc musi istnieć proces odpowiedzialny za "czas biologiczny". Co to jest i jak działa?
mikroos, 31 sierpnia 2009, 23:32
Właściwie masz rację, ale popatrz, że pod wieloma względami zachowujemy się jak stado. Po pierwsze, chronimy się nawzajem (albo przynajmniej wspólnie zwalczamy zagrożenia, więc obecność młodych ułatwia radzenie sobie z problemami). Po drugie, konkurujemy, co oznacza mobilizację do trzymania się w dobrej formie. Moim zdaniem to wystarcza, by społeczeństwo uznać na potrzeby tej dyskusji za wspólnotę podobną do stada.
Podejrzewam, że ten, kto pozna dokładną odpowiedź na to pytanie, będzie murowanym faworytem do Nagrody Nobla
Póki co mogę jedynie powołać się jeszcze raz na przykład dojrzewania płciowego. Jak widać, zmiana ekspresji genów i związana z nim zmiana ilości i rodzaju wytwarzanych hormonów mogą wywołać w organizmie drastyczne zmiany. Coraz więcej badań wskazuje przecież na to, że starzenie się jest procesem uruchamianym przez sam organizm, a nie tylko efektem zniszczeń i zwyczajnym obumieraniem z braku sił na odpieranie niekorzystnych czynników zewnętrznych. Pozostaje pytanie, czy i w jaki sposób można kontrolować proces starzenia - ale to, tak jak mówiłem, jest ciągle sfera bardzo słabo poznana.
pasqdnik, 1 września 2009, 00:42
Moja teoria nie dotyczy tylko ludzi, taki proces może występować także u innych zwierząt a wtedy operowanie pojęciem "stada" jest jak najbardziej na miejscu. Choć trzeba przyznać, że w porównaniu ze zwierzętami u ludzi występują istotne różnice. Po pierwsze zwierzęta nie dysponują takimi jak ludzie środkami zwalczającymi np różne drobnoustroje i są zdane prawie wyłącznie na odporność własnych organizmów, nie dysponują także szczepionkami i lekami jak antybiotyki i inne. Po drugie u ludzi występuje żadko spotykane u zwierząt zjawisko: osobniki, które zakończyły już reprodukcję żyją jeszcze kilkadziesiąt lat.
W tym co pisałem na początku zaznaczyłem że:
Chodzi mi raczej o to, że odzidziczyliśmy to po przodkach i, że kiedyś mogło to u nas odgrywać istotną rolę i może ją odgrywać dalej u innych zwierząt. W przypadku ludzi rola tego mechanizmu została zagłuszona przez postęp cywilizacyjny, "humanitarne zachowania" jak opieka nad chorymi itp oraz rozwój medycyny