Habang ang ilang tao ay maaaring mas matanda sa kronolohikal na edad, ang kanilang biyolohikal na edad ay maaaring mas bata. FangXiaNuo/E+ sa pamamagitan ng Getty Images

Malamang na may kakilala ka na tila dahan-dahan ang edad, na lumilitaw na mga taon na mas bata kaysa sa ipinahihiwatig ng petsa ng kanilang kapanganakan. At malamang na nakita mo ang kabaligtaran - isang tao na ang katawan at isip ay tila mas napinsala ng panahon kaysa sa iba. Bakit ang ilang mga tao ay tila lumilipad kahit na ang kanilang mga ginintuang taon at ang iba ay pisyolohikal na nakikipagpunyagi sa kalagitnaan ng buhay?

Mayroon akong nagtrabaho sa larangan ng pagtanda para sa lahat ng aking pang-agham na karera, at itinuturo ko ang cellular at molekular na biology ng pagtanda sa Unibersidad ng Michigan. Ang pag-iipon ng pananaliksik ay hindi malamang tungkol sa paghahanap ng isang lunas na nag-aayos ng lahat ng maaaring magdulot ng sakit sa iyo sa katandaan. Sa halip, ang huling dekada o dalawa ng trabaho ay tumutukoy sa pagtanda bilang isang multi-factoral na proseso - at walang isang interbensyon ang makakapigil sa lahat.

Ano ang pagtanda?

Mayroong maraming iba't ibang mga kahulugan ng pagtanda, ngunit karaniwang sumasang-ayon ang mga siyentipiko ilang karaniwang tampok: Ang pagtanda ay isang prosesong nakasalalay sa oras na nagreresulta sa mas mataas na kahinaan sa sakit, pinsala at kamatayan. Ang prosesong ito ay parehong intrinsic, kapag ang iyong sariling katawan ay nagdudulot ng mga bagong problema, at extrinsic, kapag ang mga insulto sa kapaligiran ay nakakasira sa iyong mga tisyu.

Ang iyong katawan ay binubuo ng trilyon na mga cell, at ang bawat isa ay hindi lamang responsable para sa isa o higit pang mga function na partikular sa tissue na kinalalagyan nito, ngunit dapat ding gawin ang lahat ng gawain ng pagpapanatiling buhay. Kabilang dito ang pag-metabolize ng mga sustansya, pag-alis ng basura, pakikipagpalitan ng mga signal sa ibang mga selula at pag-angkop sa stress.

Ang pagtanda ay nagreresulta mula sa isang bilang ng mga pisyolohikal na salik.

Ang problema ay ang bawat solong proseso at sangkap sa bawat isa sa iyong mga cell maaaring maputol o masira. Kaya ang iyong mga cell ay gumugugol ng maraming enerhiya sa bawat araw upang maiwasan, makilala at ayusin ang mga problemang iyon.

Ang pagtanda ay maaaring isipin bilang isang unti-unting pagkawala ng kakayahang mapanatili ang homeostasis – isang estado ng balanse sa mga sistema ng katawan – alinman sa pamamagitan ng hindi mapipigilan o makilala ang pinsala at mahinang paggana, o sa pamamagitan ng hindi sapat o mabilis na pag-aayos ng mga problema habang nangyayari ang mga ito. Ang pagtanda ay resulta ng kumbinasyon ng mga isyung ito. Ipinakita ng mga dekada ng pananaliksik na halos bawat proseso ng cellular ay nagiging mas may kapansanan sa edad.

Pag-aayos ng DNA at pag-recycle ng mga protina

Karamihan sa mga pananaliksik sa cellular aging ay nakatuon sa pag-aaral kung paano nagbabago ang DNA at mga protina sa edad. Nagsisimula na ring tugunan ng mga siyentipiko ang mga potensyal na tungkulin ng maraming iba pang mahahalagang biomolecules sa cell sa pag-iipon din.

Ang isa sa mga pangunahing trabaho ng cell ay ang pagpapanatili ng DNA nito – ang manual ng pagtuturo na binabasa ng makinarya ng cell upang makagawa ng mga partikular na protina. Ang pagpapanatili ng DNA ay nagsasangkot ng pagprotekta laban sa, at tumpak na pag-aayos, pinsala sa genetic na materyal at mga molekula na nagbubuklod dito.

Ang mga protina ay ang mga manggagawa ng cell. Nagsasagawa sila ng mga reaksiyong kemikal, nagbibigay ng suporta sa istruktura, nagpapadala at tumanggap ng mga mensahe, humahawak at naglalabas ng enerhiya, at marami pang iba. Kung ang protina ay nasira, ang cell ay gumagamit mga mekanismong kinasasangkutan mga espesyal na protina na maaaring subukang ayusin ang sirang protina o ipadala ito para sa pag-recycle. Ang mga katulad na mekanismo ay nagtatanggal ng mga protina o sinisira ang mga ito kapag hindi na kailangan. Sa ganoong paraan, ang mga bahagi nito ay maaaring magamit sa ibang pagkakataon upang bumuo ng isang bagong protina.

Ang pagtanda ay nakakagambala sa isang maselan na biological network

Ang cross-talk sa pagitan ng mga bahagi sa loob ng mga cell, mga cell sa kabuuan, mga organo at kapaligiran ay isang masalimuot at patuloy na nagbabagong network ng impormasyon.

Kapag ang lahat ng mga prosesong kasangkot sa paglikha at pagpapanatili ng DNA at paggana ng protina ay gumagana nang normal, ang iba't ibang mga compartment sa loob ng isang cell na nagsisilbi sa mga espesyal na tungkulin - tinatawag na organelles – maaaring mapanatili ang kalusugan at paggana ng cell. Para gumana nang maayos ang isang organ, ang karamihan sa mga cell na bumubuo dito ay kailangang gumana nang maayos. At para mabuhay at umunlad ang isang buong organismo, kailangang gumana nang maayos ang lahat ng organo sa katawan nito.

Ang pagtanda ay maaaring humantong sa dysfunction sa alinman sa mga antas na ito, mula sa sub-cellular hanggang sa organismal. Siguro a gene encoding ng isang mahalagang protina para sa pag-aayos ng DNA ay nasira, at ngayon ang lahat ng iba pang mga gene sa cell ay mas malamang na hindi maayos na maayos. O marahil sa cell mga sistema ng pag-recycle ay hindi na kayang i-degrade ang mga di-functional na bahagi. Maging ang mga sistema ng komunikasyon sa pagitan ng mga selula, tisyu at organo ay maaaring makompromiso, na nag-iiwan sa organismo na hindi gaanong tumugon sa mga pagbabago sa loob ng katawan.

Ang random na pagkakataon ay maaaring humantong sa lumalaking pasanin ng molekular at cellular na pinsala na unti-unting hindi naaayos sa paglipas ng panahon. Habang naipon ang pinsalang ito, ang mga system na nilalayong ayusin ito ay nakakaipon din ng pinsala. Ito ay humahantong sa a cycle ng pagtaas ng pagkasira habang tumatanda ang mga selula.

Mga interbensyon laban sa pagtanda

Ang pagtutulungan ng mga proseso ng cellular ng buhay ay isang tabak na may dalawang talim: Sapat na makapinsala sa isang proseso, at lahat ng iba pang mga proseso na nakikipag-ugnayan o umaasa dito ay nagiging may kapansanan. Gayunpaman, ang pagkakaugnay na ito ay nangangahulugan din na ang pagpapatibay ng isang lubos na magkakaugnay na proseso ay maaari ring mapabuti ang mga nauugnay na function. Sa katunayan, ito ay kung paano gumagana ang pinakamatagumpay na mga anti-aging intervention.

Walang pilak na bala upang ihinto ang pagtanda, ngunit ang ilang mga interbensyon ay tila nagpapabagal sa pagtanda sa laboratoryo. Bagama't may mga patuloy na klinikal na pagsubok na nag-iimbestiga sa iba't ibang diskarte sa mga tao, karamihan sa mga umiiral na data ay nagmumula sa mga hayop tulad ng mga nematode, langaw, daga at mga primata na hindi tao.

Isa sa mga pinakamahusay na pinag-aralan na mga interbensyon ay caloric restriction, na kinabibilangan ng pagbabawas ng dami ng mga calorie na karaniwang kinakain ng isang hayop nang hindi inaalis sa kanila ang mga kinakailangang sustansya. Isang gamot na inaprubahan ng FDA na ginagamit sa paglipat ng organ at ilang paggamot sa kanser tinatawag na rapamycin tila gumagana sa pamamagitan ng paggamit ng hindi bababa sa isang subset ng parehong mga landas na ang calorie restriction ay nag-activate sa cell. Parehong nakakaapekto sa mga signaling hub na nagdidirekta sa cell upang mapanatili ang mga biomolecule na mayroon ito kaysa sa paglaki at pagbuo ng mga bagong biomolecules. Sa paglipas ng panahon, ang cellular na bersyon na ito ng "reduce, reuse, recycle" ay nag-aalis ng mga nasirang bahagi at nag-iiwan ng mas mataas na proporsyon ng mga functional na bahagi.

Ang mga epekto ng calorie restriction sa pagtanda ay pinag-aaralan pa.

Kasama sa iba pang mga interbensyon ang pagbabago ng mga antas ng ilang mga metabolite, pili pagsira sa matatandang selula na huminto sa paghahati, binabago ang maliit na mikrobiyo at mga pagbabago sa pag-uugali.

Ang pagkakapareho ng lahat ng mga interbensyon na ito ay nakakaapekto ang mga ito sa mga pangunahing proseso na kritikal para sa cellular homeostasis, kadalasang nagiging dysregulated o dysfunctional sa edad at konektado sa iba pang mga cellular maintenance system. Kadalasan, ang mga prosesong ito ay ang pangunahing mga driver para sa mga mekanismo na nagpoprotekta sa DNA at mga protina sa katawan.

Walang iisang dahilan ng pagtanda. Walang dalawang tao ang tumatanda sa parehong paraan, at sa katunayan, wala ring dalawang mga cell. Mayroong hindi mabilang na mga paraan upang ang iyong pangunahing biology ay magkamali sa paglipas ng panahon, at ang mga ito ay nagdaragdag upang lumikha ng isang natatanging network ng mga kadahilanan na nauugnay sa pagtanda para sa bawat tao na gumagawa ng paghahanap ng isang one-size-fits-all anti-aging na paggamot lubhang mapaghamong.

Gayunpaman, ang pagsasaliksik ng mga interbensyon na nagta-target ng maraming mahahalagang proseso ng cellular nang sabay-sabay ay maaaring makatulong na mapabuti at mapanatili ang kalusugan para sa mas malaking bahagi ng buhay. Ang mga pagsulong na ito ay maaaring makatulong sa mga tao na mabuhay ng mas mahabang buhay sa proseso.

Tungkol sa Ang May-akda

Ellen Quarles, Assistant Professor sa Molecular, Cellular, at Developmental Biology, University of Michigan

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.