عندما تأتي الشيخوخة من وجهة نظر علم الأحياء

2024 مؤلف: Malcolm Clapton | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:46

اتضح أنه من الخطأ اعتبار شخص يبلغ من العمر سنوات عديدة أو مريضًا كبيرًا في السن.

من يمكن أن يطلق عليه شخص كبير السن؟ شخص فوق الخمسين؟ أم شخص يعاني من أمراض "الشيخوخة"؟ تعتقد عالمة الأحياء والصحفية العلمية بولينا لوسيفا أن كل شيء ليس بهذه البساطة. تنشر Lifehacker ، بالاشتراك مع دار النشر Alpina Non-Fiction للنشر مقتطفًا من فصل "بحثًا عن التعريف: من هو قديم حقًا" من كتاب عكس اتجاه عقارب الساعة: ما هي الشيخوخة وكيفية محاربتها.

ارسم الحدود

لنبدأ بتعريف طفولتي: العمر هو شخص يبلغ من العمر سنوات عديدة. لكن "الكثير" ليس المفهوم الأكثر صرامة. عمري 30 - هل هذا كثير؟ و 40؟ أم 60؟ سيكون من الممكن إدخال عتبة عمرية موحدة للجميع ، والتي بعد ذلك يبدأ الشخص تلقائيًا في اعتباره كبيرًا في السن. يمكن اعتبار مثل هذه العتبة ، على سبيل المثال ، سن التقاعد - لكنها في العديد من البلدان لا تتطابق ، وفي بعض البلدان لم يسمعوا عن المعاشات على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تغيير هذه العتبة باستمرار بما يتماشى مع متوسط العمر المتوقع: على سبيل المثال ، في رومانيا يتم زيادتها بمقدار عام كل أربع سنوات ، وفي بلجيكا - كل خمس سنوات. وكيف ، إذن ، أن نفهم متى وكم يتحرك حدود الشيخوخة؟ للقيام بذلك ، ما زلنا بحاجة إلى الاعتماد على بعض العلامات الأخرى التي لا تتعلق مباشرة بالعمر.

مع أي عتبة عمرية ، هناك مشكلة أخرى: بمجرد أن نضع الحدود بين كبار السن والشباب ، نغمض أعيننا عن عملية الشيخوخة ، ونحدد بداية الشيخوخة كحدث معين. يتحول الشخص ، على سبيل المثال ، إلى 60 عامًا - وفي ذكرى ولادته بالضبط يصبح رجلًا عجوزًا في خنق أصابعه. هذه حبكة مؤامرة جيدة لقصة خرافية ، لكنها تبدو مذهلة في الحياة الواقعية.

من وجهة نظرنا ، لا تزال الشيخوخة عملية تدريجية تستغرق سنوات ولا تحدث على الفور.

وإذا اعتبرنا الشيخوخة جزءًا من التنمية ، إذن ، مثل معظم عمليات التطوير ، فمن المنطقي اعتبارها مستمرة.

علاوة على ذلك ، ليس من الواضح ما يجب فعله بالحيوانات. إذا كنا نتوقع اختبار لوح الشباب الأبدي الخاص بنا على الكائنات الحية النموذجية ، قبل الانتقال إلى البشر ، فيجب أن يعمل معيارنا للشيخوخة أيضًا معهم. وعمرها مختلف تمامًا: من بضعة أيام إلى مئات السنين ، وغالبًا ما يعيشون في المختبر لفترة أطول من الحياة البرية. لذلك ، سيتعين عليك إما تعيين العتبة الخاصة بك لكل نوع وتنقيحه باستمرار ، حسب الظروف ، أو الخروج بنقطة مرجعية مشتركة بين جميع الكائنات الحية.

يحكم من خلال النظرات

نظرًا لأن الحد العمري أصبح معيارًا غير مريح ، يمكنك محاولة الابتعاد عن العلامات الخارجية للشيخوخة. في النهاية ، يمكن لكل منا التعرف على رجل عجوز في الشارع دون النظر إلى جواز سفره: شعر رمادي ، وشكل منحني ، وجلد متجعد ، ومشية غير مستوية ، وضعف في الذاكرة.

في الوقت نفسه ، من السهل إعطاء مثال مضاد لأي من هذه العلامات - أي العثور على شخص يمتلكه ولن يكون رجلاً عجوزًا في عيون الآخرين. على سبيل المثال ، يبدأ بعض الناس في التحول إلى اللون الرمادي عندما يكونون صغارًا ، أو حتى الصلع قبل أن يفقد شعرهم لونه. لا تصيب مشاكل الموقف كبار السن فحسب ، بل تصيب أيضًا العديد من العاملين في المكاتب. ويمكن العثور على جلد متجعد بين سكان القرى الجنوبية الذين يقضون الكثير من الوقت في الشمس المفتوحة.

لذلك ، إذا قررنا حساب كبار السن من خلال خصائصهم ، فإن الأشخاص من جميع الأعمار الذين اكتسبوا عن طريق الخطأ حبلا رمادية أو وضعية ملتوية سوف يندرجون في هذه الفئة. بالإضافة إلى ذلك ، من بين "كبار السن" سيكون هناك العديد من الأشخاص المعوقين أو المصابين بأمراض عقلية الذين فقدوا ذاكرتهم. والأثرياء الذين يستطيعون مراقبة حالة بشرتهم وشعرهم ، على العكس من ذلك ، سيبدون أصغر سناً من أقرانهم الفقراء وغير المهذبين.

يتبين أن المعيار الأكثر وضوحًا بالنسبة لنا غير دقيق ، وهذا ليس بدون سبب. الحقيقة هي أنه لا يرتبط مباشرة بآليات الشيخوخة. بتكوين صورة للرجل العجوز العادي ، نقوم بتقييم العملية من خلال مظاهرها النهائية - كما لو كنا نحدد مدى استعداد العصيدة بالحليب الهارب. لكن يمكن طهي الحبوب دون ترك حدود المقلاة ، إذا تعاملت معها بعناية ، أو يمكن أن تملأ الموقد بأكمله في بداية الطهي ، إذا قمت بإشعال نار عالية جدًا. لذلك ، من أجل الاستيلاء على ذيل الشيخوخة ، علينا أن ننظر داخل المقلاة ، أي البحث عن أسباب الشيخوخة ومظاهرها الأولى.

التحقق في المعركة

بالانتقال إلى المصدر الرئيسي للحكمة الشعبية - "ويكيبيديا" - نحصل على الإجابة: "الشيخوخة هي فترة الحياة من فقدان القدرة على الإنجاب وحتى الموت". يبدو هذا التعريف منطقيًا ، لأنه ، على عكس التعريفات السابقة ، يعكس تغييرات محددة داخل الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو الأمر واضحًا تمامًا - على عكس العلامات الخارجية للشيخوخة ، يمكن قياس القدرة على التكاثر بسهولة: السماح للحيوان بالتزاوج مع أفراد آخرين ومعرفة ما إذا كان ينتج ذرية.

لكن ليس من المناسب تقييم الشخص بهذا المعيار.

أولاً ، لا يسعى جميع الناس إلى التكاثر باستمرار ، مما يدل على إمكاناتهم الإنجابية.

ثانيًا ، ليس من الواضح تمامًا ما هي المعلمة اللازمة لتحديد هذه الإمكانية: من خلال القدرة على إنجاب النسل أو من خلال عدد الخلايا الجرثومية الموجودة في المخزون. تسمح تقنيات الإنجاب الحديثة للمرأة بإنجاب طفل وإنجابه في سن 50 أو حتى 60 عامًا (أكبر شخص ينجب هو 67 عامًا تقريبًا في كتاب غينيس) ، لكن البيض ، على الأقل صحيًا ، عادة ينفد منهم في مكان ما في 40-45 سنة.

ثالثًا ، سيعمل معيار الإنجاب بشكل مختلف للرجال والنساء. تتشكل الحيوانات المنوية باستمرار ، على عكس البيض ، ويمكن لجسم الرجل إنتاجها حتى وفاته ، حتى عندما لا يتبقى لدى أقرانه خلايا جرثومية لفترة طويلة. في الوقت نفسه ، تظهر العلامات الخارجية للشيخوخة مثل الشعر الرمادي والتجاعيد عند الرجال والنساء في وقت واحد تقريبًا ، وكقاعدة عامة ، تعيش النساء لفترة أطول.

تبين أن قياس الشيخوخة من حيث القدرة على الإنجاب غير مريح كما هو الحال في المظهر. تبدو النساء اللائي تتراوح أعمارهن بين 40 و 50 عامًا شابات في جميع المعايير التي ذكرناها بالفعل ، لكن في أغلب الأحيان لم يعدن يجرؤن على الإنجاب - ولا يمكننا التحقق مما إذا كان بإمكانهن ذلك. ومع رعاية أخصائيي التجميل وجراحي التجميل ، يتمكن البعض من الحفاظ على شبابهم حتى سن السبعين.

نحن نحسب الطفرات

عندما أسأل المستمعين في المحاضرات ما هي الشيخوخة ، فإنهم يجيبونني غالبًا: هذه أعطال واضطرابات في الجسد. يتناسب معيار الإنجاب أيضًا مع هذا التعريف: عدم القدرة على الإنجاب هو أحد هذه الأعطال. ولكن نظرًا لأنه يمكن أن يظهر في كل شخص معين عاجلاً أم آجلاً ، بسبب ارتباطه بعلامات الشيخوخة الأخرى ، فمن غير المعقول جعله مقياسًا للشيخوخة إذا أردنا إيجاد نقطة مرجعية واحدة للجميع.

يمكنك عمل قائمة بالمشكلات النموذجية للكائن الحي القديم. هذا هو المبدأ الذي يستخدمه Searle S. D. ، Mitniski A. ، Gahbauer E. A. ، Gill T. M ، Rockwood K. إجراء معياري لإنشاء مؤشر الضعف // BMC Geriatrics. 2008 سبتمبر 8. (سنعود إليهم في الفصل الخاص بالعمر البيولوجي) ، والتي غالبًا ما يستخدمها الأطباء الذين يدرسون الشيخوخة. مؤشر الهشاشة هو مجموعة من الأعراض والأمراض المرتبطة بالعمر التي تراكمت لدى مريض معين. كلما ارتفعت قيمة المؤشر ، اقتربت الشيخوخة.

يمكن أن يحدث نفس الإزعاج للمؤشر فيما يتعلق بالعلامات الخارجية للشيخوخة: عندما نركز على التأثير ، وليس السبب ، يكون الأغنياء ، في المتوسط ، أصغر من أقرانهم الفقراء.

ومع ذلك ، فإن هذا لا يعني أن مشكلة الشيخوخة يمكن ببساطة "إغراقها بالمال": في النهاية ، يموت الأغنياء تمامًا مثل الفقراء ، ولا يقل اهتمامهم بإطالة حياتهم.

لذلك ، سيتعين علينا النظر بشكل أعمق - في الخلايا والجزيئات الفردية ، والبحث عن علامات الشيخوخة بالفعل على المستوى المجهري.

يمكن اعتبار الطفرة النقطية في الحمض النووي ، أي استبدال "حرف" واحد (نيوكليوتيد) في "نصه" (تسلسله) بآخر ، مثالاً على علامة جزيئية للشيخوخة. في معظم الحالات ، لا تؤثر هذه البدائل الفردية على حياة الخلية ، لأن الشفرة الوراثية زائدة عن الحاجة ومؤمنة ضد الأخطاء العرضية. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث الانهيار أيضًا في مكان مهم في الجين - ثم يتوقف عن العمل تمامًا ، أو سيتحول البروتين الذي يشفره إلى تشوه. يؤدي البروتين المتحول أحيانًا وظائفه بشكل أفضل أو أسوأ من المعتاد ، وفي كلتا الحالتين يمكن أن يؤدي ذلك إلى عواقب غير سارة للجسم ، مثل تطور الورم.

لا تؤثر جميع الطفرات النقطية على حياة الكائن الحي ، ولكن من الصعب تحديد التأثير الذي ينتجه كل منها على حدة. لذلك ، من أجل التبسيط ، يمكن اعتبار أي طفرة نقطية انهيارًا. في النهاية ، يجعل أي منها الحمض النووي في الخلية مختلفًا عن "الأصلي" ، الناقل الأصلي للمعلومات الجينية.

في عام 2018 ، تم نشر مقالات من قبل اثنين من Bae T. et al. معدلات وآليات طفرة مختلفة في الخلايا البشرية في مرحلة ما قبل التخدير وتكوين الخلايا العصبية // العلوم. 2018 فبراير ؛ 359 (6375): 550-555. مجموعات Lodato M. A. et al. ترتبط الشيخوخة والتنكس العصبي بزيادة الطفرات في الخلايا العصبية البشرية المنفردة // العلوم. 2018 فبراير ؛ 359 (6375): 555-559. العلماء الذين صدقوا الطفرات النقطية في الخلايا العصبية للإنسان. تساءل الباحثون في أي نقطة تنشأ هذه الطفرات ، وكم منها تتراكم خلال حياتهم. للقيام بذلك ، أخذوا العديد من الخلايا العصبية المجاورة من دماغ البالغين - وبداية الدماغ في الأجنة (عمل العلماء مع المواد التي تم الحصول عليها نتيجة للإجهاض) وقراءة الحمض النووي الخاص بهم. من الناحية المثالية ، في جميع خلايا الجسم ، يجب أن يكون تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي هو نفسه. ولكن خلال الحياة ، تجمع كل خلية بشكل مستقل عن الخلايا الأخرى بدائل "من حرف واحد". لذلك ، إذا قارنا خليتين مع بعضهما البعض ، فسيكون عدد الاختلافات النقطية في نص الحمض النووي مساويًا لعدد الطفرات في كل خلية.

كانت نتائج الحسابات مخيفة. في بداية نمو الجنين ، عندما تنقسم البويضة الملقحة إلى الخلايا الأولى ، تنقسم مرة واحدة يوميًا تقريبًا. كل قسم من هذا القبيل ، كما اتضح ، يجلب معه في المتوسط 1 ، 3 طفرات جديدة. في وقت لاحق ، عندما يبدأ الجهاز العصبي في التكون - بحلول الأسبوع الخامس عشر من التطور - يضيف كل يوم حوالي خمس طفرات أخرى إلى الخلايا. وبحلول نهاية تكوين الخلايا العصبية ، أي انقسام الخلايا في معظم مناطق الدماغ النامي - هذا حوالي الأسبوع الحادي والعشرين - كل خلية تحمل بالفعل 300 طفرة نقطية فريدة. بحلول الوقت الذي يولد فيه الشخص ، يتراكم ما يصل إلى 1000 طفرة في تلك الخلايا التي تستمر في الانقسام. وبعد ذلك ، خلال الحياة ، يتطور الحمض النووي بشكل أبطأ ، بمعدل حوالي 0.1 خطأ في اليوم ، وبحلول سن 45 تحتوي الخلايا على ما يقرب من 1500 طفرة ، وبحلول عمر 80 - 2500 لكل منها.

إذا اعتبرنا ، كما اتفقنا ، أن كل طفرة تفكك ، أي علامة على الشيخوخة ، ثم اتضح أن الشخص يبدأ في التقدم في العمر فورًا بعد الحمل ، من لحظة التقسيم الأول للبويضة المخصبة. ولكن كيف يمكن أن يتدهور الهيكل الذي لم يتشكل بعد؟

على المستوى الجزيئي ، تم تأكيد فهمنا البديهي للشيخوخة: إنها ليست حدثًا ، ولكنها عملية مستمرة.

لا تظهر الطفرات فجأة ، بل تتراكم من اليوم الأول للتطور حتى نهاية الحياة. وأين نرسم خط "الحمض النووي للشباب" أمر غير مفهوم تمامًا. إذا تم حساب الشيخوخة من ظهور الطفرة الأولى ، فسيتعين التعرف على كومة من عدة خلايا على أنها قديمة. وإذا حاولنا تحديد قيمة حدية لعدد الطفرات ، فسنواجه نفس المشكلة كما في حالة سن التقاعد: حتى لا تفاجئنا الحدود ، فسنضطر إلى الاعتماد على علامات الشيخوخة الأخرى. - المظهر ، والقدرة على الإنجاب ، أو أي شيء آخر. ، - والتي ، كما نعلم بالفعل ، لا يمكن الاعتماد عليها.

سيكون من الممكن التركيز ليس على لحظة ظهور الأخطاء ، ولكن على معدل الطفرة - على سبيل المثال ، استدعاء الطفرة القديمة التي تبدأ طفراتها في الظهور بشكل أسرع. ولكن هنا أيضًا ، هناك مشكلة تنتظرنا: الخلايا العصبية تتراكم الأخطاء قبل الولادة أسرع من بعدها. بحلول الوقت الذي يولدون فيه ، فإنهم يحتويون بالفعل على أكثر من ثلث جميع الطفرات التي سيتمكنون من الحصول عليها في حياتهم بأكملها. يمكن للمرء أن يقرر أن هذه سمة من سمات خلايا النسيج العصبي ، والتي تكاد تكون كاملة في الفترة الجنينية ، وبعد ذلك ، بعد ولادة الطفل ، نادراً ما تتكاثر. لكن لا ، الخلايا المنقسمة للأمعاء أو الكبد في طفرة بالغة Blokzijl F. et al. تراكم الطفرات الخاصة بالأنسجة في الخلايا الجذعية البشرية البالغة أثناء الحياة // الطبيعة. 2016 أكتوبر ؛ 538: 260-264. بنفس معدل الأخطاء العصبية - حوالي 0.1 خطأ في اليوم. وهذا يعني أن حساب الأخطاء لا يقربنا من تعريف الشيخوخة.

نقوم بالتشخيص

يبدو أننا لن نكون قادرين على تحديد الشيخوخة وكبار السن بشكل لا لبس فيه: الشيخوخة هي عملية تدريجية ، لها نهاية ، ولكن بدون بداية. ومع ذلك ، هناك أشخاص يواصلون محاربة الشيخوخة على الرغم من عدم وجود تعريفات - هؤلاء هم أطباء. يتعرفون على الشيخوخة من خلال مظاهر محددة: الأمراض المرتبطة بالعمر ، ويقاتلون معهم - كلما أمكن ذلك - مباشرة. كل ما يمكن أن يفعله الطبيب اليوم للمريض المسن: استبدال الأسنان ، إدخال أداة مساعدة على السمع ، شفاء القلب أو زرع القرنية - إصلاحات طفيفة للجسم ، واستبدال أجزاء فردية. لذلك فإن الشيخوخة من وجهة نظر الطبيب هي مجموعة من أكثر العيوب شيوعًا التي يمكن تصحيحها.

يجدر إعطاء النهج الطبي حقه: حتى الآن ، هذه هي الطريقة الأكثر فعالية لإطالة العمر الذي لدينا.

مهما كانت الآليات الأساسية للشيخوخة ، ما زلنا لا نعرف كيفية التعامل معها ، ولكن يمكننا بسهولة هزيمة العديد من الأسباب المباشرة للوفاة: لم يعد سكان البلدان المتقدمة يموتون بشكل جماعي بسبب العدوى ، ولم يعد الشلل لفترة طويلة عقوبة ، وللتعامل مع ارتفاع ضغط الدم أو مستويات السكر في الدم يمكن الآن تناول حبوب منع الحمل. زاد متوسط العمر المتوقع خلال القرن الماضي دائرة الإحصاءات الحكومية الفيدرالية. النشرة الإحصائية 2007. تضاعف تقريبا. بهذا المعنى ، فإن معركة الشيخوخة ، على الرغم من عدم وجود تعريف واضح للعدو ، هي بالفعل على قدم وساق.

لكن عندما نتحدث عن عكس مسار الشيخوخة ، بالكاد يمكننا تخيل الصراع الأبدي مع الأمراض المرتبطة بالشيخوخة. نود على الأرجح عدم ظهورهم. لذلك ، فإن حبوب منع الحمل للشيخوخة ، إذا توصلنا إلى واحدة ، فربما تحتاج إلى تناولها حتى قبل ظهور الأعراض المزعجة. هذا يعني أن حبوب منع الحمل يجب أن تقاوم مرضًا غير موجود بعد. ما يسمى الآن "الشيخوخة" في التصنيف الدولي للأمراض (وثيقة تنشرها منظمة الصحة العالمية كل 10 سنوات لتوحيد التشخيصات الطبية في مختلف البلدان) ، تصف مجموعة معيارية من الأعراض المرتبطة بالعمر: "الشيخوخة ، ضعف الشيخوخة ، وهن الشيخوخة ". لكن الطب الحديث نفسه لا يعتبر الشيخوخة مرضًا.

الجيد أو السيئ هو نقطة خلافية. من ناحية أخرى ، فإن هذا الوضع يعيق بشكل خطير تطور العلم. حتى لو أخصائيو الشيخوخة الذين يعالجون ويدرسون صحة الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا. اتفقوا على من يعتبر من كبار السن ومن هو صغير ، والآن لا يمكنهم إجراء تجارب سريرية لحبة واحدة لكبار السن والتحقق مما إذا كانت تعمل أم لا. لمثل هذا الاختبار ، لن يتلقوا المال أو الإذن من اللجان الأخلاقية. للتغلب على هذه المشكلة ، يجربون أدوية لمرض مرتبط بالعمر ، مثل التهاب المفاصل. إذا لم يعد المريض يعاني من آلام المفاصل ، فسيكون ذلك جيدًا على أي حال. وإذا كانوا يعيشون في نفس الوقت أطول من المتوسط ، فسيكون ذلك أفضل.

من ناحية أخرى ، لنتخيل أن الشيخوخة لا تزال تُصنف رسميًا على أنها مرض.عندها سيتضح على الفور أن جزءًا كبيرًا من سكان العالم مريض وغير قابل للشفاء. وإذا قمت بقياس الشيخوخة بعدد الطفرات ، فسيمرض الجميع. من وجهة نظر الطبيب ، هذا سخيف: المرض هو انحراف عن القاعدة ، ولكن أين نبحث عن معيار عندما لا يكون الأشخاص الأصحاء موجودون؟

حتى الآن ، لم يتمكن علماء الشيخوخة والأطباء من الاتفاق: أول نشر Bulterijs S.، Hull R.، Björk V.، Roy A. لقد حان الوقت لتصنيف الشيخوخة البيولوجية على أنها مرض // حدود في علم الوراثة. 2015 يونيو. يدعو إلى الاعتراف بالشيخوخة كمرض ، وهذا الأخير يقاوم بعناد. ومع ذلك ، أظن أنه سيتعين على الأطباء الاستسلام عاجلاً أم آجلاً: هنا وهناك ، يبدأ القراصنة الأحيائيون الأفراد في إجراء تجارب على أنفسهم ، ويطلق الباحثون الشجعان تجارب سريرية خاصة على الحبوب لكبار السن على حساب الأشخاص أنفسهم. لا جدوى من محاربة هذه الفوضى ، لذلك في يوم من الأيام سيضطر المجتمع الطبي إلى قيادتها والاعتراف بالشيخوخة كأحد الأمراض العديدة التي تصيب البشرية ، وفي نفس الوقت الاتفاق على تعريف واحد.

بولينا لوسيفا عالمة أحياء عن طريق التعليم ، تخرجت من قسم علم الأجنة ، كلية الأحياء ، جامعة موسكو الحكومية. يكتب مقالات للبوابات "Attic" و "N + 1" و "Elements" و OLYA وينشر العلم. في عكس اتجاه عقارب الساعة ، تتحدث عن آليات الشيخوخة ، ومحاولات خلق "حبوب الشيخوخة" وطرق تأخير الأمر الذي لا مفر منه.