Jerzy Klag, "Okiem biologa", Przestrzenie starości

Starzejemy się i nikt z nas nie zna jak dotąd sposobu na zatrzymanie tego procesu. Z wiekiem zmniejsza się wydajność wszystkich narządów, spada szybkość przewodzenia nerwów, siła skur- czu mięśni, elastyczność naczyń krwionośnych, sprawność wątroby, serca, oczu. Starzeją się ludzie, zwierzęta, rośliny. Może dlatego powszechnie uważa się, że starość dotyka każdego żywego organizmu, że każdy musi w końcu obumrzeć. Tymczasem nauka zna wiele organizmów ży- wych, które nie podlegają procesowi starzenia się. Dobrym przykładem są tu organizmy jednokomór- kowe: większość z nich rozmnaża się przez podział, w wyniku którego powstają dwa niezależne i równie sprawne, co komórka-„matka”, organizmy. To samo dotyczy bakterii: one również rozmnażają się przez podział, a ich komórki potomne nie wykazują oznak starzenia. Organizmy żyjące w ten sposób są potencjalnie nieśmiertelne. Kiedy np. euglena ulega podziałowi, żadnej z dwu nowopowstałych komórek nie można uważać za organizm rodzi- cielski – to raczej bliźniacze rodzeństwo. Śmierć spotyka takiego glona tylko wtedy, gdy zostanie zjedzony albo gdy spotka go inny tragiczny wypadek. W konsekwencji żaden pierwotniak ani bakteria nie ma zmarłych przodków, bo zmarły pierwotniak nie pozostawia potomstwa. Proces starzenia się i nieuchronna śmierć dotyczy tych organizmów, które w trakcie rozwoju zarodkowego tworzą dwa typy komórek o wyraźnie oddzielonych 20

funkcjach: komórki, które budują ciało (komórki somatyczne) i komórki przeznaczone do rozrodu (komórki płciowe). Los taki przypisany jest prak- tycznie wszystkim organizmom wielokomórkowym. Modelowym przykładem jest tutaj wielokomórkowy glon toczek (Volvox). Toczek jest glonem o kształcie kuli zbudowanej z zewnętrznej warstwy ok. 2000 zielonych komó- rek odżywiających całą kolonię i zaopatrzonych w wici służące do lokomocji. Pojedyncza warstwa tych komórek otacza galaretowatą substancję wypełniającą wnętrze kuli, w której tkwią nieliczne (16 sztuk), ogromne komórki przeznaczone do rozrodu. Toczek odróżnia się od swoich krewnych tym, że na wczesnym etapie jego rozwoju od komórek przeznaczonych do budowy kolonii, lokomocji i od- żywiania oddziela się kilka komórek przeznaczonych wyłącznie do rozrodu. Po uzyskaniu dojrzałości, komórki rozrodcze zaczynają rozwój zarodkowy, przy czym na samym niemal początku dochodzi do rozdzielenia komórek „zarodka” na część so- matyczną i rozrodczą. Po uzyskaniu odpowiednie- go etapu rozwoju potomne osobniki wydostają się wszystkie il. w artykule: jerzy klag do otoczenia przez otwór w ścianie ciała „rodzica” i rozpoczynają samodzielne życie. Otóż osobnik ten umiera i organizm jego się rozpada. Gorzej nawet: popełnia on samobójstwo, produkując zestaw trujących białek powodujących własną śmierć. Dokonując samozniszczenia, udostępnia jednak resztki swego ciała jako po- karm dla swego potomstwa. Badacz, który opisał cykl życiowy toczka, David Kirk, napisał: „Mamy tu do czynienia z odwiecznym motywem życia na Ziemi – ktoś musi umrzeć, aby inni mogli żyć”. 21

Istnieje wreszcie grupa badaczy, która za przy- czynę starzenia się komórek (a tym samym or- ganizmów) uznaje procesy wytwarzania energii potrzebnej do podtrzymywania procesów życiowych. W tym przypadku chodzi o to, że w procesie oddy- chania wszystkie organizmy wytwarzają szkodliwe substancje zwane wolnymi rodnikami. Wolne rodniki uszkadzają molekuły budujące komórki, uszkadzają enzymy, a z kolei wadliwe enzymy albo tracą aktywność, albo wręcz powodują wytwarzanie wielkiej liczby wadliwych cząsteczek. Tym sposo- bem z wiekiem gromadzą się źle funkcjonujące molekuły, które coraz mocniej hamują metabolizm, Inny biolog, Joseph Wood Krutch, opisał przypadek wieloletnich badań nie ma jednak na razie zgody co co doprowadza do śmierci komórki, zaś śmierć toczka bardziej dramatycznie: „Ameba i pantofelek do mechanizmów biochemicznych odpowiedzial- wielu komórek doprowadza do spadku sprawności są potencjalnie nieśmiertelne, lecz dla toczka nych za stopniowe upośledzanie funkcji życiowych organizmu i w konsekwencji do jego śmierci. śmierć wydaje się tak nieunikniona, jak dla myszy komórek. Komórki, z których zbudowane są organizmy, czy człowieka. Toczek musi umrzeć, bo wydał Niektórzy wskazują na mechanizm ograniczenia zwalczają wolne rodniki za pomocą specjalnych na świat dzieci i nie jest już potrzebny. Kiedy liczby podziałów komórkowych. Każda linia komórko- enzymów albo pobierając z pokarmem substancje nadchodzi jego czas, delikatnie opada na dno wa ma molekularny licznik podziałów, który blokuje i odchodzi do swoich przodków”. podziały po dojściu do określonej wartości. Jeśli licz- rozkładające owe szkodliwe molekuły. Podobne zależności pomiędzy śmiercią rodzi- nik ten działa prawidłowo, to komórka jest chroniona ców a wydaniem potomstwa spotykamy u innych przed transformacją nowotworową, ale jednocześnie Wiele „wymiataczy” wolnych rodników, jak np. organizmów żywych, a zwłaszcza u zwierząt. się starzeje. Inni uczeni uważają, że przyczyną sta- witaminę E, można kupić w aptece; pomagają one Młode osobniki rozwijają się, rosną, wzmacniają, rzenia się organizmów są zmiany hormonalne, które organizmowi pozbywać się szkodliwych substancji doskonalą swoją sprawność fizyczną, poszukują prowadzą do osłabienia ich funkcji fizjologicznych. (ale uwaga: nadmiar „wymiataczy” może być bardziej partnera do rozrodu, wydają na świat potomstwo, Jeszcze inni twierdzą, że o procesach starzenia de- szkodliwy niż ich deficyt!). Także aktywność fizyczna czasami opiekują się nim, karmią, bronią przed cydują geny, których funkcje w młodym wieku są ko- uruchamia mechanizmy wymiatania wolnych rodni- drapieżnikami, aby bezpiecznie dorosły. Po okresie rzystne, a w starszym wieku szkodliwe. Geny takie ków z organizmu. rozrodczym sprawność fizyczna słabnie, zmniejsza zostały nazwane plejotropowymi. Uczeni dysponują Wśród rozmaitych teorii dotyczących przyczyn się odporność na choroby i – zanim się porządnie licznymi danymi potwierdzającymi genetyczną teorię procesu starzenia się trudno więc znaleźć jedną, zdąży zestarzeć – umiera. starzenia się. Najsłynniejsze dane uzyskano z badań która byłaby całkowicie satysfakcjonująca. Nie Wielu uczonych zastanawia się, jakie czynniki nad długością życia nicienia Caenorhabditis elegans, ma wątpliwości, że wolne rodniki przyczyniają się powodują starzenie się organizmów żywych i czy u którego znaleziono mutacje genowe wydłużające walnie do napędzania tego procesu, można więc można tym mechanizmom przeciwdziałać. Pomimo życie tego robaka o 50, 100, a nawet o 300%. z nim walczyć, zarówno uzupełniając dietę odpo- 22

wiednimi składnikami, jak i uprawiając ćwiczenia fizyczne. Jednak w końcu starość pokona każde zwierzę i każdego człowieka. U człowieka procesy starzenia widać w postaci zmarszczek już w wieku dwudziestu kilku lat. Osoba czterdziestoletnia zmarszczek ma już dużo, bo jej skóra straciła wiele ze swej elastyczności. To samo można powiedzieć o sprawności fizycznej. Ta świadomość zasmuca, ale widać pewne światełko w tunelu. Otóż istnieją mechanizmy od- mładzające komórki i to w sposób radykalny. Proszę sobie uświadomić, że często – ostatnio coraz częś- ciej – czterdziesto-, a nawet czterdziestokilkuletnie kobiety rodzą dzieci, jak matki dwudziestoletnie. Jak to się dzieje, że ich komórki jajowe nie wykazują zmian starczych pomimo „podeszłego” wieku? Czy komórki rozrodcze są specjalnie chronione w okresie rozwoju zarodkowego i później? A może pozbywają się one w jakiś sposób uszkodzonych molekuł na- gromadzonych w okresie życia kobiety? Jest to wielka tajemnica, którą zaczynamy powoli odkrywać i musimy przebyć jeszcze bar- dzo długą drogę, zanim uda nam się ją wyjaśnić. Na razie wiemy, że komórka jajowa kobiety gromadzi uszkodzenia w okresie od urodzenia do uwolnienia z jajnika w procesie owulacji; wiemy też, że komórka ta w jakiś tajemniczy sposób pozbywa się cząste- czek i struktur uszkodzonych przez wolne rodniki. Może kiedyś poznamy te sposoby i uda nam się je zastosować do „naprawy” komórek somatycz- nych? Pozwoliłoby to na znaczne wydłużenie życia ludzkiego w dobrym zdrowiu. 23

Jerzy Klag, "Okiem biologa", Przestrzenie starości

by Małopolski Instytut Kultury on Sep 28, 2009

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

1 Embed 35

Statistics

Jerzy Klag, "Okiem biologa", Przestrzenie starości — Document Transcript