Γήρανση: Πέντε διαφορετικές παρεμβάσεις αποκαλύπτουν ένα κοινό «κλειδί» της μακροζωίας
Η γήρανση δεν περιορίζεται στις αλλαγές της εξωτερικής εμφάνισης. Είναι μια σύνθετη βιολογική διαδικασία που επηρεάζει τη λειτουργία των κυττάρων και συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακών νοσημάτων, καρκίνου, μεταβολικών διαταραχών και νευροεκφυλιστικών παθήσεων, όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον.
Γι’ αυτό και η σύγχρονη επιστήμη δεν αναζητά μόνο τρόπους παράτασης της ζωής, αλλά κυρίως παρεμβάσεις που θα μπορούσαν να επιβραδύνουν τις βιολογικές διαδικασίες της γήρανσης και να αυξήσουν τα χρόνια καλής υγείας.
Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Frontiers in Aging, αναδεικνύει ένα ενδιαφέρον εύρημα: πέντε διαφορετικές παρεμβάσεις που έχουν συνδεθεί με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στα ποντίκια προκαλούν ορισμένες κοινές μεταβολικές αλλαγές.
Ανάμεσά τους ξεχωρίζει η αύξηση της εργοθειονεΐνης, ενός φυσικού αντιοξειδωτικού που προσλαμβάνεται μέσω της διατροφής.
Πέντε παρεμβάσεις με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης
Οι ερευνητές εξέτασαν τέσσερις φαρμακευτικές ουσίες:
- τη ραπαμυκίνη,
- την ακαρβόζη,
- τη 17α-οιστραδιόλη και
- την καναγλιφλοζίνη καθώς και
- τον θερμιδικό περιορισμό.
Πρόκειται για παρεμβάσεις που επηρεάζουν διαφορετικές βιολογικές διεργασίες, από τον κυτταρικό μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της γλυκόζης.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε γενετικά ετερογενή αρσενικά ποντίκια της σειράς UM-HET3. Οι παρεμβάσεις ξεκίνησαν στην ηλικία των τεσσάρων μηνών, ενώ στην ηλικία των 12 μηνών οι επιστήμονες ανέλυσαν τους μεταβολίτες επτά διαφορετικών ιστών:
- αίματος,
- εγκεφάλου,
- ήπατος,
- νεφρών,
- σκελετικών μυών και
- δύο περιοχών λιπώδους ιστού.
Στην ομάδα του θερμιδικού περιορισμού, τα ζώα κατανάλωναν το 60% της ποσότητας τροφής που λάμβανε η ομάδα ελέγχου.
Στόχος ήταν να διαπιστωθεί εάν οι διαφορετικές παρεμβάσεις αφήνουν ένα κοινό βιολογικό αποτύπωμα, το οποίο θα μπορούσε να συνδέεται με την παράταση της ζωής.
Η τεχνητή νοημοσύνη εντόπισε κοινές αλλαγές
Για την επεξεργασία των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος μηχανικής μάθησης XGBoost, η οποία επιτρέπει την αναγνώριση σύνθετων μεταβολικών μοτίβων.
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν το μοντέλο με δεδομένα από τέσσερις παρεμβάσεις και στη συνέχεια εξέτασαν εάν μπορούσε να αναγνωρίσει τα ποντίκια που είχαν λάβει μια πέμπτη, άγνωστη στο μοντέλο, παρέμβαση.
Η μέθοδος πέτυχε σε 33 από τις 35 συγκρίσεις, υποδεικνύοντας ότι διαφορετικές προσεγγίσεις μακροζωίας προκαλούν κοινές μεταβολικές μεταβολές. Το ενδιαφέρον είναι ότι αυτές οι αλλαγές μπορούσαν να ανιχνευθούν πριν εμφανιστούν διαφορές στην επιβίωση των ζώων.
Το εύρημα δημιουργεί την προοπτική ανάπτυξης εργαλείων που θα βοηθούν τους επιστήμονες να αξιολογούν νωρίτερα πιθανές παρεμβάσεις κατά της γήρανσης, χωρίς να χρειάζεται σε κάθε αρχικό στάδιο να περιμένουν ολόκληρη τη διάρκεια ζωής των πειραματόζωων.
Εργοθειονεΐνη: Το αντιοξειδωτικό που ξεχώρισε
Ανάμεσα στους μεταβολίτες που εξετάστηκαν, η εργοθειονεΐνη (ergothioneine) παρουσίασε ιδιαίτερο ενδιαφέρον.
Πρόκειται για μια φυσική ουσία με αντιοξειδωτικές ιδιότητες, η οποία παράγεται από ορισμένους μικροοργανισμούς και προσλαμβάνεται μέσω της διατροφής, με χαρακτηριστική πηγή ορισμένα μανιτάρια. Ο οργανισμός διαθέτει ειδικούς μηχανισμούς μεταφοράς της στα κύτταρα.
Στη μελέτη, και οι πέντε παρεμβάσεις αύξησαν τα επίπεδα εργοθειονεΐνης στον εγκέφαλο των ποντικιών. Αυξήσεις καταγράφηκαν επίσης στο πλάσμα του αίματος, αν και μία από αυτές δεν ήταν στατιστικά σημαντική, ενώ τέσσερις παρεμβάσεις αύξησαν τα μέσα επίπεδά της στους σκελετικούς μύες.
Μάλιστα, η εργοθειονεΐνη αναδείχθηκε ως ο σημαντικότερος μεταβολίτης στον εγκέφαλο για τη διάκριση των ζώων που είχαν λάβει τις παρεμβάσεις από εκείνα της ομάδας ελέγχου.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης μεταβολές σε λιπίδια του αίματος, με αύξηση ορισμένων τριακυλογλυκερολών που περιέχουν πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, όπως το DHA, και μείωση άλλων λιπιδίων.
Στους σκελετικούς μύες καταγράφηκαν αλλαγές στην καρδιολιπίνη, ένα λιπίδιο που συνδέεται με τη λειτουργία των μιτοχονδρίων, των οργανιδίων που παράγουν ενέργεια για τα κύτταρα.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι παρεμβάσεις επηρεάζουν πολλαπλές μεταβολικές διεργασίες που ενδέχεται να σχετίζονται με τη βιολογική γήρανση.
Γιατί τα αποτελέσματα δεν ήταν ίδια στα θηλυκά ποντίκια
Ένας σημαντικός περιορισμός προέκυψε όταν οι επιστήμονες επιχείρησαν να εφαρμόσουν την ίδια προσέγγιση σε θηλυκά ποντίκια.
Σε αντίθεση με τα αρσενικά, οι προβλέψεις του μοντέλου δεν αντιστοιχούσαν με την ίδια αξιοπιστία στα πραγματικά οφέλη επιβίωσης των διαφορετικών παρεμβάσεων.
Η διαφοροποίηση αυτή ενισχύει την ανάγκη να μελετώνται συστηματικά οι βιολογικές διαφορές μεταξύ των φύλων, πριν εξαχθούν γενικευμένα συμπεράσματα.
Παράλληλα, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται περισσότερες μελέτες για να διαπιστωθεί εάν τα κοινά μεταβολικά αποτυπώματα συνδέονται ειδικά με τη μακροζωία ή εμφανίζονται και μετά από παρεμβάσεις που δεν παρατείνουν τη ζωή.
Τι σημαίνει η ανακάλυψη για τον άνθρωπο
Παρά το επιστημονικό ενδιαφέρον, η μελέτη δεν αποδεικνύει ότι η εργοθειονεΐνη παρατείνει τη ζωή των ανθρώπων. Η αύξηση των επιπέδων της στα ποντίκια μπορεί να αποτελεί δείκτη ευνοϊκών μεταβολικών αλλαγών, χωρίς απαραίτητα να είναι η αιτία της μεγαλύτερης επιβίωσης.
Επίσης, δεν υπάρχουν επαρκή κλινικά δεδομένα που να τεκμηριώνουν ότι η λήψη εργοθειονεΐνης ως συμπληρώματος διατροφής επιβραδύνει τη γήρανση ή αυξάνει τη διάρκεια ζωής.
Το ίδιο ισχύει για τη χρήση των συγκεκριμένων φαρμάκων με αποκλειστικό στόχο τη μακροζωία. Οι ουσίες αυτές έχουν συγκεκριμένες θεραπευτικές ενδείξεις ή βρίσκονται υπό πειραματική διερεύνηση και δεν αποτελούν εγκεκριμένες αντιγηραντικές θεραπείες.
Η αξία της νέας μελέτης βρίσκεται κυρίως στην αναγνώριση κοινών βιολογικών αλλαγών που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων ερευνητικών εργαλείων και, ενδεχομένως, μελλοντικών θεραπευτικών προσεγγίσεων.
Γιατί το μεγάλο ζητούμενο της επιστήμης δεν είναι απλώς να προσθέσει χρόνια στη ζωή, αλλά να προσθέσει περισσότερη υγεία στα χρόνια που ζούμε.