Η γήρανση δεν φαίνεται μόνο στα χρόνια που περνούν. Αποτυπώνεται και στις αλλαγές που συσσωρεύονται στα κύτταρα και στους ιστούς του οργανισμού.
Με την πάροδο του χρόνου μπορεί να εμφανίζονται
- βλάβες στο DNA,
- αλλαγές στον τρόπο λειτουργίας των γονιδίων,
- προβλήματα στα μιτοχόνδρια που παράγουν ενέργεια για το κύτταρο,
- διαταραχές στους μηχανισμούς με τους οποίους το κύτταρο απομακρύνει τα κατεστραμμένα συστατικά του,
- αλλά και χρόνια φλεγμονή.
Όλες αυτές οι αλλαγές συνδέονται μεταξύ τους και σταδιακά μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία των οργάνων, αναφέρουν οι ειδικοί.
Ένας από τους βασικούς μηχανισμούς που συνδέονται στενά με αυτό το δίκτυο αλλαγών είναι η κυτταρική γήρανση ή cellular senescence. Πρόκειται για μια κατάσταση κατά την οποία ένα κύτταρο σταματά μόνιμα να διαιρείται, χωρίς όμως να πεθαίνει. Τα τελευταία χρόνια ο μηχανισμός αυτός συγκεντρώνει έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον, καθώς εξετάζεται ως πιθανός στόχος μελλοντικών παρεμβάσεων για νοσήματα που σχετίζονται με την ηλικία.
Όταν τα γηρασμένα κύτταρα συσσωρεύονται
Οι γιατροί της Θεραπευτικής Κλινικής (Νοσοκομείο Αλεξάνδρα) της Ιατρικής Σχολής του ΕΚΠΑ Θεοδώρα Ψαλτοπούλου (καθηγήτρια θεραπευτικής – επιδημιολογίας – προληπτικής ιατρικής, παθολόγος), δρ. Μαρία Καπαρέλου (παθολόγος – ογκολόγος) και Θάνος Δημόπουλος (καθηγητής θεραπευτικής – ογκολογίας – αιματολογίας, διευθυντής Θεραπευτικής Κλινικής, Νοσοκομείο «Αλεξάνδρα», τ. πρύτανης ΕΚΠΑ) αναφέρουν ότι η ισορροπία αλλάζει όταν τα γηρασμένα κύτταρα αρχίζουν να συσσωρεύονται στους ιστούς.
Παρότι τα κύτταρα αυτά δεν πολλαπλασιάζονται, παραμένουν ενεργά και απελευθερώνουν ουσίες που επηρεάζουν τα γύρω κύτταρα και το περιβάλλον των ιστών. Μεταξύ αυτών είναι κυτταροκίνες και χημειοκίνες, που συμμετέχουν στη φλεγμονή, αλλά και ένζυμα που μπορούν να διασπούν την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία, δηλαδή το «υποστηρικτικό υλικό» που περιβάλλει και συγκρατεί τα κύτταρα μέσα στους ιστούς.
Το σύνολο αυτών των ουσιών ονομάζεται senescence-associated secretory phenotype (SASP). Με απλά λόγια, πρόκειται για το χαρακτηριστικό «κοκτέιλ» ουσιών που εκκρίνουν τα γηρασμένα κύτταρα. Μέσω αυτών μπορούν να επηρεάζουν και γειτονικά κύτταρα και να συντηρούν μια χρόνια, χαμηλού βαθμού φλεγμονή. Η κατάσταση αυτή συνδέεται στενά με τη γήρανση και είναι γνωστή ως inflammaging, δηλαδή φλεγμονή που συνοδεύει τη διαδικασία της γήρανσης.
Τι συμβαίνει μέσα σε ενα κύτταρο που γερνά
Μια πρόσφατη επιστημονική ανασκόπηση επιχειρεί να χαρτογραφήσει τι συμβαίνει μέσα σε ένα κύτταρο καθώς αυτό γερνά και ποιοι από αυτούς τους μηχανισμούς θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχο μελλοντικών παρεμβάσεων. Στο επίκεντρο βρίσκονται τέσσερις στενά αλληλένδετες διεργασίες:
- η παρατεταμένη ενεργοποίηση της κυτταρικής απόκρισης σε βλάβες του DNA,
- οι επιγενετικές μεταβολές,
- η διαταραχή της αυτοφαγίας
- και η δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων
Με απλά λόγια, οι τέσσερις αυτοί μηχανισμοί αλληλοεπηρεάζονται. Οι επίμονες βλάβες στο DNA μπορούν να σταματήσουν τη διαίρεση του κυττάρου, ενώ οι επιγενετικές αλλαγές επηρεάζουν τη λειτουργία των γονιδίων. Παράλληλα, η μειωμένη αυτοφαγία δυσκολεύει την απομάκρυνση κατεστραμμένων συστατικών και η δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων αυξάνει το οξειδωτικό στρες. Όλα αυτά αλληλοτροφοδοτούνται και συμβάλλουν στη διατήρηση της γηρασμένης κατάστασης του κυττάρου.
Senolytics και senomorphics: Τι μελετούν οι επιστήμονες
Η καλύτερη κατανόηση της κυτταρικής γήρανσης έχει ανοίξει ένα νέο πεδίο έρευνας, με στόχο να βρεθούν τρόποι παρέμβασης στους μηχανισμούς που τη διατηρούν.
- Τα senolytics είναι ουσίες που μελετώνται με στόχο να εξαλείφουν επιλεκτικά τα γηρασμένα κύτταρα. Παρεμβαίνουν στους μηχανισμούς που βοηθούν αυτά τα κύτταρα να επιβιώνουν και να αποφεύγουν την απόπτωση, δηλαδή τον φυσιολογικό προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο.
- Τα senomorphics, αντίθετα, δεν απομακρύνουν τα γηρασμένα κύτταρα. Στόχος τους είναι να περιορίσουν τις βλαπτικές ουσίες που αυτά εκκρίνουν, ιδιαίτερα το SASP, και να επηρεάσουν μηχανισμούς που σχετίζονται με τη φλεγμονή, τον μεταβολισμό και τη λειτουργία των μιτοχονδρίων.
Στο πλαίσιο αυτής της έρευνας εξετάζονται και διάφορες φυσικές ενώσεις. Η quercetin, η fisetin και η procyanidin C1 μελετώνται για πιθανή senolytic δράση, ενώ η resveratrol, η pterostilbene, η urolithin A και η spermidine κυρίως για πιθανές senomorphic ιδιότητες.
Τα μέχρι σήμερα δεδομένα προέρχονται κυρίως από προκλινικές μελέτες και έχουν προκαλέσει σημαντικό επιστημονικό ενδιαφέρον. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα και η ασφάλειά τους στον άνθρωπο δεν έχουν ακόμη τεκμηριωθεί επαρκώς. Παραμένουν ανοιχτά ζητήματα, όπως το πόσο καλά απορροφώνται από τον οργανισμό, ποια είναι η κατάλληλη δοσολογία και πόσο ασφαλής είναι η μακροχρόνια χρήση τους.
Γιατί η μετάβαση στην κλινική πράξη παραμένει δύσκολη
Η κυτταρική γήρανση, ωστόσο, δεν είναι μία ενιαία κατάσταση. Πρόσφατα δεδομένα δείχνουν ότι μόλις περίπου το 4% των χαρακτηριστικών που σχετίζονται με τη γήρανση είναι κοινά μεταξύ διαφορετικών κυτταρικών τύπων. Οι διαφορές συνδέονται με τον τύπο του κυττάρου, τα ερεθίσματα που προκαλούν τη γήρανση και τα σήματα από το μικροπεριβάλλον των ιστών. Η μεγάλη αυτή ετερογένεια δυσχεραίνει την ακριβή θεραπευτική στόχευση και αναδεικνύει την ανάγκη καλύτερης μοριακής χαρτογράφησης των γηρασμένων κυττάρων.
Η μετάβαση όμως από το εργαστήριο στην πραγματική θεραπεία των ασθενών παραμένει δύσκολη. Ένα από τα προβλήματα είναι ότι αρκετές από τις φυσικές ενώσεις που μελετώνται δεν απορροφώνται εύκολα από τον οργανισμό. Επιπλέον, δεν είναι πάντα εύκολο να στοχευθούν μόνο τα γηρασμένα κύτταρα χωρίς να επηρεαστούν άλλα, ενώ τα ίδια τα γηρασμένα κύτταρα διαφέρουν πολύ μεταξύ τους.
Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι νέες τεχνολογίες, που επιτρέπουν τη μελέτη μεμονωμένων κυττάρων και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους, μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις διαφορές. Αυτό θα μπορούσε στο μέλλον να οδηγήσει σε πιο ακριβείς και πιο στοχευμένες παρεμβάσεις.
Η κυτταρική γήρανση φαίνεται επομένως ότι δεν είναι απλώς ένα σταθερό τελικό στάδιο, αλλά μια βιολογική διαδικασία που ίσως μπορεί να επηρεαστεί. Για να γίνει όμως αυτό με ασφάλεια, χρειάζεται να γνωρίζουμε ποια κύτταρα πρέπει να στοχεύονται, πότε πρέπει να γίνεται η παρέμβαση και σε ποια δόση.
Οι ειδικοί τονίζουν ότι πριν τέτοιες παρεμβάσεις περάσουν από το εργαστήριο στην κλινική πράξη, χρειάζονται καλά σχεδιασμένες και μακροχρόνιες κλινικές μελέτες σε ανθρώπους, ώστε να αποδειχθεί ότι είναι ασφαλείς και αποτελεσματικές.
Φωτογραφία: istock