› Στάθης Γκόνος, Διευθυντής Ερευνών
› Σοφία Αθανασοπούλου, Επιστημονικός Συνεργάτης
Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Ινστιτούτο Βιολογίας, Φαρμακευτικής Χημείας και Βιοτεχνολογίας
Η γήρανση αποτελεί μια φυσιολογική διαδικασία η οποία χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ετερογένεια και επηρεάζεται από την αλληλεπίδραση γενετικών, επιγενετικών, περιβαλλοντικών και στοχαστικών παραγόντων, ενώ, όπως έχει δειχθεί, ο ρυθμός της μπορεί να διαφέρει τόσο σε επίπεδο διαφορετικών κυτταρικών πληθυσμών όσο και σε διαφορετικά άτομα σε επίπεδο οργανισμού.
Οι μηχανισμοί που καθορίζουν τη γήρανση είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι με την κυτταρική ομοιοστασία, την ικανότητα δηλαδή του κυττάρου να διατηρεί μια δυναμική ισορροπία στο εσωτερικό του, παρά τις διαρκείς αλλαγές του μικροπεριβάλλοντος. Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα τέτοιων ομοιοστατικών μηχανισμών αποτελεί η πρωτεόλυση, διαδικασία κατά την οποία πρωτεΐνες και πεπτίδια αποικοδομούνται, είτε για να καταστούν λειτουργικά, είτε για να απομακρυνθούν αν έχουν καταστεί βλαβερά για το κύτταρο. Κύριο πρωτεολυτικό σύστημα εντός του κυττάρου αποτελεί το πρωτεάσωμα, ένα βιολογικό μακρομόριο η υπολειτουργία του οποίου έχει συσχετιστεί με τη γήρανση (βραβείο Νόμπελ 2004) [1]. Επιπλέον, έχει παρατηρηθεί ότι τα μακρόβια εργαστηριακά μοντέλα και οι υγιείς αιωνόβιοι χαρακτηρίζονται από αυξημένη πρωτεασωμική ενεργότητα, ενώ η ενεργοποίηση του πρωτεασώματος μέσω φυσικών ουσιών μπορεί να καθυστερήσει τη γήρανση και να μειώσει την πιθανότητα εμφάνισης ηλικιοεξαρτώμενων ασθενειών [2]–[4].
Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας της κυτταρικής γήρανσης είναι η μείωση του μεγέθους των τελομερών που οδηγεί σε αστάθεια των χρωμοσωμάτων και την απώλεια της ικανότητας του κυττάρου να πολλαπλασιάζεται [5]. Τα τελομερή, δηλαδή οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες μη γονιδιακού υλικού στα άκρα των χρωμοσωμάτων με προστατευτική για αυτά δράση, μειώνονται σε κάθε κυτταρική διαίρεση στα σωματικά κύτταρα που φέρουν πολλαπλασιαστικό δυναμικό. Όσο μικρότερο είναι το μήκος του τελομερούς, τόσο μεγαλύτερη είναι η ηλικία του κυττάρου. Ως εκ τούτου θεωρείται ότι τα τελομερή αποτελούν το «βιολογικό ρολόι ηλικίας» (βραβείο Νόμπελ 2009). Υπεύθυνο ένζυμο για τη διατήρηση του μήκους των τελομερών είναι η τελομεράση. Ο προσδιορισμός του μήκους των τελομερών και της ενεργότητας τελομεράσης αποτελούν σημαντικούς δείκτες προσδιορισμού της βιολογικής ηλικίας των κυττάρων. Επιπρόσθετα, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι το μήκος των τελομερών επηρεάζεται και από το χρόνιο στρες.
Σύνηθες φαινόμενο σε γηρασμένα κύτταρα και ιστούς είναι επίσης η αυξημένη συσσώρευση οξειδωμένων πρωτεϊνών και ελευθέρων ριζών, οι οποίες έχουν συσχετιστεί με την παρουσία οξειδωτικού στρες, χρονίως εγκατεστημένης ήπιας φλεγμονής, διαταραχή της ομοιόστασης κατά τη γήρανση και πρόκληση ηλικιοεξαρτώμενων παθολογιών [5], [6]. Μετρήσεις μοριακών δεικτών όπως τα επίπεδα του πρωτεασώματος, το σχετικό μήκος των τελομερών, και το οξειδωτικό φορτίο (οξειδωμένες πρωτεΐνες) είναι ενδεικτικές του βαθμού προόδου της γήρανσης.
Δεδομένα από πρόσφατες μελέτες καταδεικνύουν ότι ποικίλες πτυχές της γήρανσης είναι αναστρέψιμες και δύνανται να αντισταθμιστούν ή να επιβραδυνθούν μέσω αλλαγών στη διατροφή. Για παράδειγμα, τα βασικά διαιτητικά συστατικά μπορούν να μειώσουν τον κίνδυνο εμφάνισης ασθενειών και να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής [7].
Το μήκος των τελομερών όπως και η ποσότητα και η ενεργότητα του πρωτεασώματος έχει δειχθεί ότι επηρεάζονται από διαιτητικούς παράγοντες [8]. Κατά συνέπεια, παρεμβάσεις στη διατροφή αντιπροσωπεύουν μια εφικτή, αποτελεσματική και εύκολα μεταφράσιμη προσέγγιση για τη διατήρηση της υγείας και της ευζωίας.
Το Εργαστήριο Μοριακής και Κυτταρικής Γήρανσης (ΙΒΦΧΒ) του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών σε συνεργασία με διεθνή ερευνητικά κέντρα και φορείς έχει συμμετάσχει σε ανταγωνιστικά ευρωπαϊκά προγράμματα για την ταυτοποίηση των προαναφερθέντων και άλλων μοριακών δεικτών γήρανσης και την επακόλουθη διαμόρφωση διαγνωστικών μεθόδων υψηλών προδιαγραφών για τον ακριβή προσδιορισμό της ανθρώπινης βιολογικής ηλικίας με διεθνώς κατοχυρωμένο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας (European patent EP 2 976 433 B1).
Παρέχοντας την εξειδικευμένη τεχνογνωσία και συμβουλευτική σε συνεργαζόμενα ιατρικά κέντρα, το Εργαστήριο είναι σε θέση να προσδιορίζει τη βιολογική ηλικία πριν και μετά την εφαρμογή εξατομικευμένων θεραπευτικών πρωτοκόλλων. Η ανάλυση του μέσου μήκους των τελομερών, η εκτίμηση της κατάστασης του πρωτεοσώματος και των επιπέδων οξειδωμένων πρωτεϊνών πραγματοποιούνται σε απομονωμένα λεμφοκύτταρα και πλάσμα από λίγα ml αίματος και μπορούν να επαναλαμβάνονται τακτικά, ανά περίπου 6 μήνες.
Τα εξατομικευμένα πρωτόκολλα σχεδιάζονται ανάλογα με τις ανάγκες που υποδεικνύουν οι αναλύσεις των επιμέρους βιοδεικτών. Περιλαμβάνουν ειδικά διαμορφωμένα διατροφικά σχήματα τα οποία ενισχύονται με τη χρήση εξειδικευμένων διατροφικών συμπληρωμάτων και σκευασμάτων από φυσικές ουσίες που έχει κλινικά αποδειχθεί ότι δρουν ευεργετικά στους μελετώμενους δείκτες ευζωΐας και μακροβιότητας.
Το φαινόμενο της γήρανσης δε συνιστά μόνο ένα αντικείμενο επιστημονικής μελέτης, αλλά συνάμα και μία σύγχρονη κοινωνικοοικονομική πρόκληση. Τα παγκόσμια δημογραφικά δεδομένα καταδεικνύουν έναν πληθυσμό που ολοένα και γηράσκει, με το προσδόκιμο ζωής να αυξάνεται συνεχώς, αναδεικνύοντας παράλληλα και την αδυναμία των συστημάτων υγείας ανά τον κόσμο να ανταποκριθούν κατάλληλα.
Επομένως, το ζητούμενο στις μέρες μας δε φαίνεται να είναι πια το να προσθέσουμε χρόνια στη ζωή μας, καθώς αυτό πλέον θεωρείται δεδομένο, αλλά να προσθέσουμε υγεία και ποιότητα στα χρόνια μας, ώστε να επιβραδύνουμε κατά το δυνατόν τις διαδικασίες της γήρανσης και να παραμείνουμε υγιείς, και κατά συνέπεια νέοι, για όσο το δυνατόν περισσότερο.
Bιβλιογραφία
1. N. Chondrogianni et al., “Proteasome activation: An innovative promising approach for delaying aging and retarding age-related diseases.,” Ageing Res. Rev., vol. 23, no. Pt A, pp. 37–55, 2015.
2. N. Chondrogianni, S. Kapeta, I. Chinou, K. Vassilatou, I. Papassideri, and E. S. Gonos, “Anti-ageing and rejuvenating effects of quercetin.,” Exp. Gerontol., vol. 45, no. 10, pp. 763–771, 2010.
3. S. Kapeta, N. Chondrogianni, and E. S. Gonos, “Nuclear erythroid factor 2-mediated proteasome activation delays senescence in human fibroblasts.,” J. Biol. Chem., vol. 285, no. 11, pp. 8171–8184, 2010.
4. N. Papaevgeniou et al., “18alpha-Glycyrrhetinic Acid Proteasome Activator Decelerates Aging and Alzheimer’s Disease Progression in Caenorhabditis elegans and Neuronal Cultures.,” Antioxid. Redox Signal., vol. 25, no. 16, pp. 855–869, 2016.
5. C. Lopez-Otin, M. A. Blasco, L. Partridge, M. Serrano, and G. Kroemer, “The hallmarks of aging.,” Cell, vol. 153, no. 6, pp. 1194–1217, 2013.
6. C. Franceschi et al., “Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence.,” Ann. N. Y. Acad. Sci., vol. 908, pp. 244–254, 2000.
7. A. R. Proietti, V. del Balzo, S. Dernini, L. M. Donini, and C. Cannella, “[Mediterranean diet and prevention of non-communicable diseases: scientific evidences].,” Ann. Ig., vol. 21, no. 3, pp. 197–210, 2009.
8. A. Cassidy et al., “Associations between diet, lifestyle factors, and telomere length in women.,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 91, no. 5, pp. 1273–1280, 2010.
