του Σ.Ν Αλαχιώτη
Σε τι ωφελεί η γήρανση των οργανισμών; Πόση συμμετοχή έχει η γονιδιακή μας κληρονομιά στη διαδικασία και πόσο μπορούμε να την επηρεάσουμε;Η ζωή και ο θάνατος είναι οι δύο πιο συγκλονιστικές λέξεις του Ηomo sapiens, που τις συνδέει η εξέλιξη. Και τούτο διότι χωρίς τον θάνατο των λιγότερο προσαρμοσμένων ατόμων διά του οποίου προωθούνται και επιβιώνουν τα καταλληλότερα δεν υπάρχει εξέλιξη· και χωρίς την εξέλιξη, τη συνεχή δηλαδή προσαρμογή με τα καταλληλότερα άτομα στις επικρατούσες περιβαλλοντικές συνθήκες, δεν μπορεί να συνεχιστεί η ζωή οποιουδήποτε είδους· με άλλα λόγια, δεν είναι δυνατή η ζωή χωρίς τον θάνατο...
Το τέλος λοιπόν είναι αναπόφευκτο, σύμφωνα με τον βιολογικό προγραμματισμό· και ο μύθος της αθανασίας με τη συνακόλουθη ματαιότητά της είναι καταδικασμένος να μας απογοητεύσει. Ας δούμε πιο ρεαλιστικά και από πιο κοντά το χαρακτηριστικό της γήρανσης συστηματοποιώντας υπάρχοντα ερευνητικά στοιχεία, τα οποία μπορούν να προβληθούν στο εξελικτικό επίπεδο, στο γενετικό, στο αναπτυξιακό και στο περιβαλλοντικό, με κυρίαρχη τη σχέση του γενοτύπου με το περιβάλλον· για να κατανοηθεί το βασικό αυτό φαινόμενο και να σφυρηλατηθεί η συνακόλουθη τροποποίησή του, στον βαθμό που είναι δυνατόν.
Αναπαραγωγή υπέρ πάντων
Το εξελικτικό επίπεδο είναι εκείνο που διά της φυσικής επιλογής διαμόρφωσε το όριο της διάρκειας ζωής των ατόμων κάθε είδους· με τις χελώνες, λ.χ., να ζουν πολύ περισσότερα χρόνια από ό,τι τα ποντίκια. Σημειώνεται ότι η γήρανση εξελίχθηκε και υπάρχει επειδή κάθε ζωντανός οργανισμός πρέπει να επενδύει περισσότερη ενέργεια για την αναπαραγωγή του παρά για τη διατήρηση του σώματός του, το οποίο εγκαταλείπει η φυσική επιλογή μόλις κλείσει το αναπαραγωγικό παράθυρό του, από την εφηβεία ως την παύση της έμμηνης ρήσης στις γυναίκες. Η ερευνητική σκαπάνη στο εξελικτικό επίπεδο προσπαθεί να αποκαλύψει συσχετίσεις μεταξύ του προσδόκιμου ορίου ζωής και του μεγέθους του σώματος, με τα τρωκτικά, λ.χ., να ζουν πολύ λιγότερο από τα μεγάλα κήτη· όπως και όσον αφορά το μέγεθος του εγκεφάλου, με τον χιμπαντζή και τον άνθρωπο, λ.χ., να έχουν διαφορετικό μέγεθος εγκεφάλου και ανάλογη διάρκεια ζωής· με τις εξαιρέσεις όμως στις συσχετίσεις αυτές να είναι ηχηρές.
Η τεχνητή επιλογή ωστόσο μπορεί να διπλασιάσει τη διάρκεια ζωής ατόμων της φρουτόμυγας, παρατήρηση που σε συνδυασμό με την ποικιλότητα του χρόνου ζωής των ατόμων διαφόρων ειδών υποδηλώνει την ύπαρξη γενετικής βάσης η οποία επιτρέπει την ανίχνευση του γενετικού επιπέδου. Τονίζεται όμως ότι, από μελέτες διδύμων και άλλων συγγενών, προκύπτει ότι ο γενετικός παράγοντας συμμετέχει μόνο κατά 25% και ο περιβαλλοντικός κατά 75%, με τον πρώτο να είναι ισχυρός στις περιπτώσεις ηλικιών πάνω από τα 50 έτη ή σε μικρές ηλικίες λόγω κλινικών συνδρόμων, όπως η προγηρία. Αλλά και το μικρό σχετικά γενετικό ποσοστό γίνεται ουσιαστικό με τον ανάλογο χειρισμό του περιβαλλοντικού στοιχείου.
Πόσο ευθύνονται τα γονίδια;
Στο γενετικό λοιπόν επίπεδο μια πρώτη τέτοια κατηγορία γονιδίων σχετιζομένων με τη γήρανση αφορά εκείνα που εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DΝΑ κατά την αντιγραφή του, το διπλασίασμά του, που συνοδεύεται από τη διαίρεση των κυττάρων του σώματος. Το σύστημα επιδιόρθωσης, αν και έχει φθάσει στα όριά του από εξελικτικής πλευράς και η βελτίωσή του είναι πολύ δύσκολη και πολύ αργή, μειώνει τον αριθμό λαθών-μεταλλάξεων στο μισό· διαφορετικά, η αποσταθεροποίηση του πληθυσμού θα ήταν καταιγιστική. Πειραματική εν μέρει αδρανοποίηση του εν λόγω συστήματος σε ποντίκια οδήγησε στην αύξηση των μεταλλάξεων και στην πρόωρη γήρανση.
Αλλα γονίδια συμμετέχουν στη ρύθμιση του μήκους των άκρων των χρωμοσωμάτων, των λεγομένων τελομερών που κονταίνουν σε κάθε διαίρεση, αλλά επουλώνονται ως έναν βαθμό από τη δράση του ενζύμου τελομεράση· το αποτέλεσμα όμως είναι ότι ύστερα από ορισμένο αριθμό διαιρέσεων, ανάλογα με την κατηγορία των κυττάρων- περισσότερες αν είναι, λ.χ., εμβρυϊκά ή λιγότερες αν προέρχονται από ηλικιωμένα άτομα- το μήκος των τελομερών κονταίνει τόσο όσο χρειάζεται για να δοθεί το μοριακό σήμα ότι το κύτταρο δεν μπορεί πια να ξαναδιαιρεθεί· έχει γεράσει δηλαδή.
Εχουν αποκαλυφθεί επίσης και γονίδια, όπως του συστήματος SΙR, που προκαλούν αποδιοργάνωση του γονιδιώματος με συνακόλουθη γήρανση· όπως και η πρωτεΐνη SΙRΤ6 που προκαλεί πρόωρη γήρανση στα ποντίκια. Αλλα γονίδια εμπλέκονται στην απόκριση του οργανισμού στο οξειδωτικό στρες, στην καταστολή όγκων κ.ά. Τα μιτοχονδριακά επίσης γονίδια παίζουν σημαντικό ρόλο, καθώς το μιτοχόνδριο είναι η πηγή παραγωγής ενέργειας αλλά και ελεύθερων ριζών που αντιδρούν με το DΝΑ προκαλώντας πολλές μεταλλάξεις, λόγω και του ελλειμματικού συστήματος επιδιόρθωσης του μιτοχονδριακού DΝΑ. Το αποτέλεσμα είναι η απορρύθμιση του μιτοχονδρίου με συνακόλουθη την εκδήλωση ορισμένων γεροντικών ασθενειών.
Ο ρόλος του μεταβολισμού
Στο αναπτυξιακό επίπεδο επιχειρούνται έρευνες συσχέτισης της διάρκειας ζωής με τον μεταβολικό ρυθμό, θεώρηση που δεν προβάλλεται στην κατανάλωση ενέργειας αλλά στον ρυθμό διαίρεσης των χρωμοσωμάτων και των κυττάρων· καθώς και όσον αφορά την ηλικιακή ωρίμανση της μητέρας, με τις μέσες ηλικίες να επηρεάζουν θετικά τη μακροβιότητα και τη γονιμότητα των απογόνων και να μειώνουν τον ρυθμό θνησιμότητάς τους, σε σχέση με τις ακραίες ηλικίες τεκνοποίησης. Παρατηρήσεις που φαίνονται να σχετίζονται με μιαν άλλη διάσταση της γονιδιακής δράσης, που αφορά στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων.
Αντοχή στο στρες
Στο επίπεδο της αντίδρασης γενοτύπου περιβάλλοντος σημαντικό ρόλο παίζουν οι γενετικές διαφορές που ελέγχουν την αντοχή στα δυνητικά θανατηφόρα στρες. Μελέτες σε πειραματόζωα αποκάλυψαν, λ.χ., γονιδιακές μεταλλάξεις οι οποίες αύξησαν τόσο τη μακροβιότητα όσο και την αντοχή στο οξειδωτικό στρες, στην πείνα, στην υπεριώδη ακτινοβολία, στη θερμοκρασία και στα βαρέα μέταλλα. Αλλες σχετικές μελέτες σε θηλαστικά εμπλέκουν και τα θερμοεπαγόμενα γονίδια που φαίνεται να συμβάλλουν διά των προϊόντων-πρωτεϊνών τους στην ομοιόσταση, στην ισορροπία του κυττάρου και στην επιδιόρθωση λαθών του DΝΑ. Η θερμιδοπενία επίσης συμβάλλει στη μείωση βλαβερών μεταβολιτών και συνακόλουθα στην καθυστέρηση της γήρανσης σε πολλά μελετηθέντα είδη, τροποποιώντας την έκφραση 352 γονιδίων. Επαναλαμβανόμενη έκθεση σε ήπιο υποθανατηφόρο στρες αυξάνει τη διάρκεια ζωής της φρουτόμυγας και άλλων οργανισμών, ενεργοποιώντας ίσως κάποια γονίδια που ελέγχουν την ομοιόσταση.
Τι μπορούμε να κάνουμε
Στο σκηνικό αυτό της ζωής και του θανάτου δεν είναι βέβαια μόνο τα γονίδια που φιγουράρουν· πολύ περισσότερο, όπως προαναφέραμε, είναι εμφανείς οι φιγούρες των συνηθειών μας, του τρόπου ζωής μας, του πολιτισμικού και πολιτιστικού επιπέδου, της παιδείας μας και της κουλτούρας μας εν γένει· που όλα μαζί, με την πρόληψη και τη δημόσια υγεία, αλλάζουν αργά τους στόχους της φυσικής επιλογής και συνακόλουθα της γενετικής μας σύστασης.
Σε ένα τέτοιο πολυπαραγοντικό πλαίσιο δεν πρέπει να αγνοούμε, λ.χ., την υπερέκθεσή μας στον ήλιο, τώρα το καλοκαίρι, καθώς ο καθένας μας αντιδρά στην υπεριώδη ακτινοβολία ανάλογα με τον γενετικό οπλισμό του. Παρομοίως και στο κάπνισμα, που βρίσκεται στο επίκεντρο της συζήτησής μας με τη σωστή απαγόρευσή του στους δημόσιους χώρους. Στην περίπλοκη εποχή μας, σημασία μεγάλη έχει η γνώση ορισμένων πραγμάτων. «Γνωρίζω, άρα υπάρχω» είναι πλέον η καθοδηγούσα αρχή επιβίωσης στον σύγχρονο νεοτεχνολογικό πολιτισμό μας, διότι δεν πρέπει να εναποθέτουμε τα πάντα στα γονίδιά μας, αλλά περισσότερο στον εγκέφαλό μας· αν θέλουμε να ζήσουμε περισσότερο.
πηγη
alah@upatras.gr
Ο κ. Σ. Ν. Αλαχιώτης είναι καθηγητής Γενετικής.
Αναρτήσεις
