Valentina Razumova / Shutterstock

Kwa nini tunazeeka? Ni swali ambalo wanasayansi wamekuwa wakitikisa vichwa vyao kwa miongo kadhaa, lakini mwishowe, tunaanza kupata majibu. Hii ndio hadithi hadi sasa.

Moja ya nadharia za zamani za kuzeeka ni nadharia ya uharibifu, iliyopendekezwa na August Weisman katika 1882. Seli na viumbe ni mifumo ngumu yenye vifaa vingi, vyote vimeunganishwa kwa usawa, lakini mifumo hii ngumu ni dhaifu na dhaifu kwa sababu ya mkusanyiko wa taratibu wa uharibifu katika trilioni ya seli katika miili yetu. Kadiri uharibifu unavyoongezeka, mwili hauwezi kujirekebisha kikamilifu, na kusababisha kuzeeka na magonjwa ya uzee.

Free radicals

Toleo la nadharia ya mkusanyiko wa uharibifu inayoitwa nadharia ya bure ya kukera ilianzishwa kwanza na Rebeca Gerschman na Daniel Gilbert huko 1954 na kukuzwa zaidi na mtaalam wa dawa wa Amerika, Denham Harman, katika 1956.

Radicals za bure ni vitu vya asili vya kupumua na kimetaboliki na huunda katika miili yetu kwa wakati. Harman alidokeza kwamba kwa sababu uharibifu wa seli na viini kwa bure huongezeka na umri, labda free radicals husababisha uharibifu.

Radicals bure Harman inayozingatia inaitwa "spishi tendaji za oksijeni" (ROS). Zimeundwa na mitochondria ya seli kwani zinageuza virutubishi kuwa nishati kwa seli kufanya kazi.

Jinsi mitochondria inafanya kazi.

Wanasayansi waligundua kuwa ROS inaweza kushambulia na kuguswa na DNA, proteni na lipids (mafuta) kubadilisha mali zao na kazi. Katika majaribio, kuongeza uzalishaji wa ROS katika chachu, minyoo na nzi wa matunda alionyeshwa kwa kufupisha maisha yao.

Nadharia ya Harman ilitawala sayansi ya uwanja wa kuzeeka katika 1990 na 2000 za mapema. Lakini basi kadhaa masomo kuanza inapingana na nadharia. Wakati wanyama, kama vile salamanders na panya, alikuwa na jeni la antioxidant limekomeshwa (antioxidants ni vitu vinavyoharibu radicals bure), haikuwa na athari kwa maisha marefu ya kiumbe.

Kupatanisha matokeo haya yanayopingana, wanasayansi walipendekeza kwamba ROS inaweza kufanya kama ishara kwa kinga zingine mifumo. Au hiyo eneo tofauti la ROS ndani ya kiini inaweza kusababisha matokeo tofauti. Wakati mada bado inajadiliwa, inaonekana kwamba nadharia ya bure ya bure inaweza kuwa ikipoteza nadharia zingine za kuzeeka. Lakini na tafiti nyingi zinazounganisha ROS na mitochondria kwa kuzeeka kama vile magonjwa ya uzee bado kuna sababu za utafiti zaidi.

Mchanganyiko wa nadharia ya ugonjwa

Kabla ya kuendelea na safari yetu kwenye nadharia za kuzeeka, tunahitaji kufanya upekuzi mdogo kupitia njia za baiolojia ya uvumbuzi.

Udhibiti wa jeni, kati ya mambo mengine, uzalishaji wa protini na tabia zetu za mwili - kinachojulikana kama phenotype. Wanaweza kubadilika mutation. Kila mmoja wetu hubeba mabadiliko mengi katika jeni nyingi. Mengi ya mabadiliko haya hayatuathiri, lakini mengine yana athari hasi na zingine, athari chanya.

Mageuzi kwa uteuzi wa asili inapendekeza kwamba ikiwa jeni (au mabadiliko ya jeni) hutoa faida kwa uhai wa kiumbe, ina nafasi zaidi ya kupitishwa kwa kizazi kijacho. Lakini ikiwa mabadiliko ya jeni ni mbaya, nafasi ni kwamba itaondolewa wakati wote wa mabadiliko.

Magonjwa mengi yana msingi wa maumbile. Hiyo inamaanisha husababishwa na mabadiliko ya maumbile. Ikiwa hivyo ndivyo ilivyo, basi ni kwa nini mabadiliko haya bado yanazunguka na hayatatolewa kwa uteuzi wa asili?

Katika 1957, mtaalam wa biolojia wa Amerika anayeitwa George Williams alipendekeza suluhisho. Kulingana na yake hypothesis ya upinzani, mabadiliko ya jeni yanaweza kusababisha sifa nzuri na mbaya. Lakini ikiwa nzuri inazidi mbaya, mabadiliko hayatatolewa.

Kwa mfano, mabadiliko ambayo husababisha ugonjwa wa Huntington kuboresha uzazi na kupunguza hatari ya saratani; mabadiliko ambayo husababisha ugonjwa wa seli ya mgonjwa hulinda dhidi ya ugonjwa wa malaria; na mabadiliko yanayohusiana na cystic fibrosis pia inaboresha uzazi. Hizi ni chache tu mifano kati ya wengi.

Marekebisho haya ni ya faida mapema maishani - yanachangia ukuaji na kuwa na watoto - na huwa hatari kwa maisha ya baadaye. Ikiwa ni nzuri kwa kuishi na kuzalisha kizazi kijacho, inaweza kuelezea uhifadhi wao. Inaweza pia kuelezea kuendelea kwa magonjwa mabaya ambayo wengi wao wamekua katika uzee.

Lakini je! Nadharia ya Williams 'inaweza kuelezea uzee yenyewe? Je! Ni nini ikiwa jeni, na protini zilizotengenezwa kutoka kwa jeni hizi, ambazo zina faida wakati sisi ni mchanga, baadaye huwa sababu kuu ya kuzeeka? Na ikiwa ndivyo ilivyo, protini hizi zinaweza kuwa nini?

Nadharia ya Hyperfunction ya kuzeeka

Mikhail Blagosklonny, profesa wa oncology huko New York, iliyopendekezwa karibu 2006 jibu la swali hili. Alipendekeza kwamba sababu ya kuzeeka ni proteni (na jeni inayohusika na kutengeneza), na jukumu la kuwaambia seli ikiwa virutubishi vinapatikana. Baadhi ya protini hizi ni enzymes, husaidia athari za kemikali kutokea mwilini mwetu. Kati yao ni enzyme inayoitwa TOR ..

Wakati enzyme ya TOR inavyofanya kazi, inaagiza seli kukua. Tunahitaji hii mapema maishani kwa ukuaji na ukuaji wetu wa kijinsia. Lakini TOR haihitajiki katika viwango vya hali ya juu baadaye. Kwa kweli, hyperfunction (ziada) ya TOR inahusiana na magonjwa mengi pamoja saratani.

Ikiwa TOR na jeni zingine zenye kugundua virutubisho ni mzizi wa uzee, je! Zinahusiana kwa uharibifu au ROS? Imeonekana kuwa hyperfunction ya TOR inakuza ukuaji wa seli lakini wakati huo huo inapunguza kinga mifumo, pamoja na antioxidants. Hiyo inamaanisha kuwa uharibifu unaweza sasa kuonekana kama matokeo ya hyperfunction ya jeni zingine - sio sababu ya kuzeeka, lakini matokeo yake.

Nadharia mpya kulingana na nadharia ya upendeleo wa kuvutia sasa inajulikana kama nadharia mbaya ya kuzeeka.

Bei yenye thamani ya kulipa

We na wengine wanajaribu nadharia ya hyperfunction na, hivi sasa matokeo msaada wake. Bado, wakati maendeleo haya yanaahidi uelewaji wa sababu za kuzeeka na jinsi ya kulenga magonjwa yanayohusiana na uzee, pia inaonyesha ugumu wa jambo. Lakini kadri ushahidi unavyojilimbikiza, tunagundua kuwa uzee wenyewe unahusishwa sana na jinsi tumeumbwa. Imeunganishwa na ukuaji wetu na ukomavu wa kijinsia. Labda kuzeeka ni bei ambayo viumbe hulipa kwa kuishi kama spishi.

Kuhusu Mwandishi

Charalampos (Babis) Rallis, Mhadhiri Mwandamizi katika Baiolojia, Chuo Kikuu cha East London

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

vitabu_aging