Vědci z celého světa se zabývají problematikou stárnutí a inhibice tohoto procesu. Jedním z experimentů vědců bylo určit vliv na geny, které vyvolávají kožní změny a růst ochlupení u myší. Provokace mutací, která způsobuje změny v činnosti mitochondrií a určité změny metabolismu, umožnila dosáhnout reverzních, anti-agingových změn. Tento objev může být klíčem k vývoji programů proti stárnutí a léků pro lidi. Jak moc ale pomůže při léčbě těch nemocí, které jsou spojeny s věkem?
Proces stárnutí: program na úrovni genů?
Všechny procesy probíhající v těle jsou naprogramovány v genech. Takže růst a vývoj těla, intenzivní metabolismus v dětství a dospívání je program, který je zapsán v genech a je realizován jejich začleněním. Stárnutí je také řetězec po sobě jdoucích procesů, které začínají v těle s nástupem určitého věku. U člověka se však první projevy stárnutí objevují v různém věku, což souvisí i s vlivem vnějších faktorů, životních podmínek, výživy, ale i již existujících nemocí. Nejčastěji se stárnutí navenek projevuje vznikem vrásek na kůži, vypadáváním vlasů na hlavě a těle. Typické je také zpomalení metabolismu a vznik některých onemocnění, degenerativní změny postihující různé orgány a systémy. Dnes se kosmetologové snaží eliminovat vnější změny pomocí různých prostředků proti stárnutí. Všechny mají nestabilní dočasný účinek a krátkodobě lze oklamat věk. Pokud bude možné ovlivnit klíčové mechanismy spouštějící stárnutí, jak moc to pomůže v medicíně?
Laboratorní experiment: kůže myši
Při sérii pokusů na myších, které díky aktivaci genu stárnutí pozorovaly vznik vrásek na kůži a postupné vypadávání vlasů, zjistili zajímavé detaily. Umělá mutace vedoucí k mitochondriální dysfunkci způsobila, že se kůže myši stala vrásčitou jako u starého muže a také rozsáhlé vypadávání vlasů. Když byl tento gen uměle vypnut, během pár týdnů se myší kůže vrátila do původního stavu a zvíře se stalo nerozeznatelným od svých protějšků, které byly v experimentu kontrol. To vedlo vědce k myšlence, že mitochondriální dysfunkce hraje klíčovou roli v provokaci vnějších změn na kůži během procesu stárnutí.
Experimentální výsledky: hladká pokožka a husté vlasy
V průběhu studie byly výsledky dokumentovány a jako potvrzení byly zveřejněny fotografie klíčových fází experimentu. Myši, které měly zapnutý „gen stárnutí“ a byly vyčerpané o zdroje mitochondriální DNA, měly po dvou měsících vrásčitou kůži a progresivní vypadávání vlasů. Byly prezentovány ve srovnání s kontrolními zvířaty a změny byly jasné a výrazné. Poté byl gen zablokován a funkce mitochondriální DNA byly zcela obnoveny. O měsíc později se srst a kůže pokusných myší vrátily ke svým původním a zvířata se stala k nerozeznání od kontrolních protějšků.
Vědci se domnívají, že tento gen, se kterým se experimentovalo, je zodpovědný přinejmenším za vnější známky stárnutí – kožní změny a vypadávání vlasů také u lidí. Experimenty budou nadále vyhodnocovat jeho vliv na metabolismus a vznik nemocí souvisejících s věkem.
Jaké změny v metabolismu se mohou změnit?
Mutace, které byly v experimentu studovány, byly typické pro jaderný genom, který ovlivňuje funkce mitochondrií. Jedná se o malé organely, které díky aktivnímu metabolismu produkují velké množství energie pro buňky. Tvoří až 90 % celkové energie potřebné k udržení životaschopnosti a aktivity tkání. U lidí se během stárnutí metabolismus zpomaluje v důsledku poklesu mitochondriální aktivity. Kromě toho se má za to, že mitochondriální dysfunkce vyvolávají onemocnění související s věkem. Deplece, poškození nebo mutace mitochondriální DNA mohou být jedním z faktorů rozvoje kardiovaskulárních onemocnění, diabetu, onkologických patologií a neurologických poruch. Tyto experimenty mohou pomoci pochopit procesy, které narušují metabolismus z hlediska věku, a mohou přispět k jeho nápravě.
Stárnutí kůže a nemoci související s věkem
U pokusných myší byly změny vzhledu a orgánů a tkání nerovnoměrné. V důsledku vyčerpání mitochondriální DNA tedy nejvíce utrpěly vlasy a kůže a u myších samic byly změny výraznější než u samců. V různých orgánech a systémech byly pozorovány malé změny, což ukazuje na převažující roli mitochondrií při stárnutí kůže. Mechanismy ovlivňují procesy, které stimulují obnovu kolagenových vláken v kůži. Proto bude využití tohoto mechanismu nejužitečnější pro eliminaci vnějších projevů stárnutí. Pokud jde o léčbu nemocí souvisejících s věkem, výsledky jsou kontroverznější, protože nedošlo k žádným prudkým změnám ve vnitřních orgánech.
Experimenty ještě nejsou dokončeny, existuje mnoho otázek, které vědci potřebují zodpovědět. Ale získané výsledky již dávají hodně v pochopení procesů vnějšího stárnutí. Jiná věc je, jak lze tyto poznatky následně uplatnit v praxi – to je vážná otázka. V experimentu bylo „stárnutí“ u myší vyvoláno užíváním doxycyklinu, to znamená, že bylo s jistotou známo, že blokuje geny a vyvolává kožní změny a možná onemocnění. U člověka je škála faktorů vlivu mnohem širší - jsou to UV záření, špatné návyky, nepříznivá ekologie, užívání léků, jídlo a mnoho dalšího. Proto je dnes jasné, že je potřeba naučit se ovlivňovat mitochondriální DNA, ale zatím je těžké si představit, jak to realizovat v praxi, a také určit, jak bezpečné jsou takové zásahy, zda nepovedou k nebezpečným dlouho- termíny, které ohrožují lidské zdraví.