Starzenie się organizmu, wpływ na skórę i włosy, narządy

Proces starzenia: program na poziomie genów?

Wszystkie procesy zachodzące w organizmie są zaprogramowane w genach. Tak więc wzrost i rozwój organizmu, intensywna przemiana materii w dzieciństwie i okresie dojrzewania to program zapisany w genach i realizowany poprzez ich włączenie. Również starzenie się jest łańcuchem następujących po sobie procesów, które rozpoczynają się w organizmie wraz z początkiem pewnego wieku. Jednak u ludzi pierwsze objawy starzenia pojawiają się w różnym wieku, co jest również związane z wpływem czynników zewnętrznych, warunków życia, odżywiania, a nawet istniejących chorób. Najczęściej starzenie objawia się zewnętrznie pojawieniem się zmarszczek na skórze, wypadaniem włosów na głowie i ciele. Typowe jest również spowolnienie przemiany materii i pojawienie się niektórych chorób, zmian zwyrodnieniowych dotykających różne narządy i układy. Dziś kosmetolodzy próbują wyeliminować zmiany zewnętrzne za pomocą różnych środków przeciwstarzeniowych. Wszystkie mają niestabilny efekt tymczasowy i przez krótki czas można oszukać wiek. Jeśli możliwe stanie się wpływanie na kluczowe mechanizmy wywołujące starzenie, jak bardzo pomoże to medycynie?

Eksperyment laboratoryjny: skóra myszy

Przeprowadzając serię eksperymentów na myszach, które dzięki aktywacji genu starzenia obserwowały pojawianie się zmarszczek na skórze i postępujące wypadanie włosów, odkryli ciekawe szczegóły. Sztuczna mutacja prowadząca do dysfunkcji mitochondriów spowodowała, że skóra myszy stała się pomarszczona jak u starca, a także rozległa utrata włosów. Kiedy ten gen został sztucznie wyłączony, w ciągu kilku tygodni skóra myszy powróciła do pierwotnego stanu, a zwierzę stało się nie do odróżnienia od swoich odpowiedników, które były kontrolami w eksperymencie. Doprowadziło to naukowców do wniosku, że dysfunkcja mitochondriów odgrywa kluczową rolę w wywoływaniu zewnętrznych zmian w skórze podczas procesu starzenia.

Wyniki eksperymentalne: gładka skóra i gęste włosy

W trakcie badań wyniki zostały udokumentowane, a zdjęcia z kluczowych etapów eksperymentu upubliczniono jako potwierdzenie. Myszy, które miały włączony „gen starzenia” i były pozbawione zasobów mitochondrialnego DNA, po dwóch miesiącach miały pomarszczoną skórę i postępującą utratę włosów. Przedstawiono je w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi, a zmiany były wyraźne i wyraźne. Następnie gen został zablokowany, a funkcje mitochondrialnego DNA zostały całkowicie przywrócone. Miesiąc później włosy i skóra myszy eksperymentalnych powróciły do swoich pierwotnych, a zwierzęta stały się nie do odróżnienia od odpowiedników kontrolnych.

Naukowcy uważają, że ten gen, z którym przeprowadzono eksperymenty, jest przynajmniej odpowiedzialny za zewnętrzne oznaki starzenia – zmiany skórne i wypadanie włosów także u ludzi. Eksperymenty będą nadal oceniać jego wpływ na metabolizm i rozwój chorób związanych z wiekiem.

Jakie zmiany w metabolizmie mogą ulec zmianie?

Te mutacje, które badano w eksperymencie, były typowe dla genomu jądrowego, który wpływa na funkcje mitochondriów. Są to małe organelle, które dzięki aktywnemu metabolizmowi wytwarzają duże ilości energii dla komórek. Stanowią one do 90% całkowitej energii potrzebnej do utrzymania żywotności i aktywności tkanek. U ludzi podczas starzenia metabolizm spowalnia ze względu na spadek aktywności mitochondriów. Ponadto uważa się, że dysfunkcje mitochondriów prowokują choroby związane z wiekiem. Ubytek, uszkodzenie lub mutacja mitochondrialnego DNA może być jednym z czynników rozwoju chorób układu krążenia, cukrzycy, patologii onkologicznych i zaburzeń neurologicznych. Eksperymenty te mogą pomóc w zrozumieniu procesów zaburzających metabolizm w aspekcie wieku i mogą przyczynić się do jego korekty.

Starzenie się skóry i choroby związane z wiekiem

U myszy doświadczalnych zmiany w wyglądzie, narządach i tkankach były nierównomierne. Tak więc z powodu wyczerpania mitochondrialnego DNA najbardziej ucierpiały włosy i skóra, a u samic myszy zmiany były wyraźniejsze niż u samców. Zaobserwowano niewielkie zmiany w różnych narządach i układach, co wskazuje na dominującą rolę mitochondriów w starzeniu się skóry. Mechanizmy te wpływają na procesy stymulujące odnowę włókien kolagenowych w skórze. Dlatego wykorzystanie tego mechanizmu będzie najbardziej przydatne w eliminowaniu zewnętrznych przejawów starzenia. Jeśli chodzi o leczenie chorób związanych z wiekiem, wyniki są bardziej kontrowersyjne, ponieważ nie było ostrych zmian w narządach wewnętrznych.

Eksperymenty nie zostały jeszcze zakończone, istnieje wiele pytań, na które naukowcy muszą odpowiedzieć. Ale uzyskane wyniki dają już wiele w zrozumieniu procesów starzenia zewnętrznego. Inną sprawą jest to, jak tę wiedzę można następnie zastosować w praktyce – to jest poważne pytanie. W eksperymencie „starzenie się” myszy sprowokowano przyjmowaniem doksycykliny, czyli wiadomo było na pewno, że blokuje ona geny i prowokuje zmiany skórne oraz ewentualne choroby. U ludzi zakres czynników wpływu jest znacznie szerszy – są to promienie UV, złe nawyki, niesprzyjająca ekologia, przyjmowanie leków, jedzenie i wiele innych. Dlatego dzisiaj jest już jasne, że trzeba nauczyć się wpływać na mitochondrialne DNA, ale nadal trudno sobie wyobrazić, jak to wdrożyć w praktyce, a także określić, na ile bezpieczne są takie interwencje, czy doprowadzą do niebezpiecznych długoterminowych długoterminowe konsekwencje zagrażające zdrowiu ludzkiemu.