Ingawa watu wengine wanaweza kuwa wakubwa katika enzi ya mpangilio, umri wao wa kibaolojia unaweza kuwa mdogo zaidi. FangXiaNuo/E+ kupitia Getty Images

Labda unamjua mtu anayeonekana umri polepole, kuonekana kwa miaka mdogo kuliko tarehe yao ya kuzaliwa inapendekeza. Na labda umeona kinyume - mtu ambaye mwili na akili yake inaonekana kuharibiwa zaidi na wakati kuliko wengine. Kwa nini baadhi ya watu wanaonekana kuteleza ingawa miaka yao ya dhahabu na wengine wanatatizika kimawazo katika maisha ya kati?

Nimewahi kazi katika uwanja wa kuzeeka kwa taaluma yangu yote ya kisayansi, na ninafundisha biolojia ya seli na molekuli ya kuzeeka katika Chuo Kikuu cha Michigan. Utafiti wa uzee hauelekei kuwa wa kutafuta tiba moja ambayo hurekebisha yote ambayo yanaweza kukusumbua katika uzee. Badala yake, muongo mmoja au miwili iliyopita ya kazi inaashiria kuzeeka kama mchakato wa mambo mengi - na hakuna uingiliaji kati mmoja unaweza kukomesha yote.

Kuzeeka ni nini?

Kuna fasili nyingi tofauti za kuzeeka, lakini wanasayansi kwa ujumla wanakubali baadhi ya vipengele vya kawaida: Kuzeeka ni mchakato unaotegemea wakati unaosababisha kuongezeka kwa hatari ya magonjwa, majeraha na kifo. Utaratibu huu ni wa ndani, wakati mwili wako mwenyewe husababisha matatizo mapya, na ya nje, wakati matusi ya mazingira yanaharibu tishu zako.

Mwili wako unajumuisha matrilioni ya seli, na kila mmoja hawajibiki tu kwa kazi moja au zaidi maalum kwa tishu inayokaa, lakini lazima pia afanye kazi yote ya kujiweka hai. Hii ni pamoja na kubadilisha virutubishi, kuondoa taka, kubadilishana ishara na seli zingine na kukabiliana na mafadhaiko.

Kuzeeka ni matokeo ya sababu kadhaa za kisaikolojia.

Shida ni kwamba kila mchakato na sehemu katika kila seli yako inaweza kuingiliwa au kuharibiwa. Kwa hivyo seli zako hutumia nguvu nyingi kila siku kuzuia, kutambua na kurekebisha shida hizo.

Kuzeeka kunaweza kuzingatiwa kama upotezaji wa polepole wa uwezo kudumisha homeostasis - hali ya usawa kati ya mifumo ya mwili - ama kwa kutokuwa na uwezo wa kuzuia au kutambua uharibifu na utendaji mbaya, au kwa kutorekebisha kwa kutosha au kwa haraka matatizo yanapotokea. Uzee unatokana na mchanganyiko wa masuala haya. Miongo kadhaa ya utafiti umeonyesha kuwa karibu kila mchakato wa seli huharibika zaidi na umri.

Kukarabati DNA na kuchakata tena protini

Utafiti mwingi juu ya kuzeeka kwa seli huzingatia kusoma jinsi DNA na protini hubadilika kulingana na umri. Wanasayansi pia wanaanza kushughulikia majukumu yanayowezekana ya biomolecules zingine nyingi kwenye seli katika kuzeeka pia.

Mojawapo ya kazi kuu za seli ni kudumisha DNA yake - mwongozo wa maagizo ambao mashine ya seli husoma ili kutoa protini maalum. Utunzaji wa DNA unahusisha kulinda dhidi ya, na kurekebisha kwa usahihi, uharibifu wa nyenzo za kijeni na molekuli zinazoiunganisha.

Protini ni wafanyikazi wa seli. Wanafanya athari za kemikali, kutoa msaada wa kimuundo, kutuma na kupokea ujumbe, kushikilia na kutoa nishati, na mengi zaidi. Ikiwa protini imeharibiwa, seli hutumia taratibu zinazohusisha protini maalum kwamba ama kujaribu kurekebisha protini iliyovunjika au kuituma kwa kuchakatwa tena. Taratibu zinazofanana huondoa protini nje ya njia au kuziharibu wakati hazihitajiki tena. Kwa njia hiyo, vipengele vyake vinaweza kutumika baadaye kujenga protini mpya.

Uzee huvuruga mtandao dhaifu wa kibaolojia

Mazungumzo ya msalaba kati ya vipengele ndani ya seli, seli kwa ujumla, viungo na mazingira ni mtandao tata na unaobadilika kila wakati wa habari.

Wakati michakato yote inayohusika katika kuunda na kudumisha utendaji wa DNA na protini inafanya kazi kwa kawaida, sehemu tofauti ndani ya seli inayohudumia majukumu maalum - inayoitwa organelles - inaweza kudumisha afya na utendaji wa seli. Ili chombo kufanya kazi vizuri, seli nyingi zinazounda zinahitaji kufanya kazi vizuri. Na ili kiumbe kizima kiishi na kustawi, viungo vyote vya mwili wake vinahitaji kufanya kazi vizuri.

Kuzeeka kunaweza kusababisha kutofanya kazi vizuri kwa viwango hivi, kutoka kwa seli ndogo hadi kiumbe hai. Labda a jeni kusimba protini muhimu kwa ukarabati wa DNA imeharibika, na sasa jeni nyingine zote kwenye seli zina uwezekano mkubwa wa kurekebishwa kimakosa. Au labda kiini mifumo ya kuchakata haziwezi kuharibu vipengele visivyofanya kazi tena. Hata ya mifumo ya mawasiliano kati ya seli, tishu na viungo vinaweza kuathiriwa, na kuacha kiumbe kisicho na uwezo wa kukabiliana na mabadiliko ndani ya mwili.

Nafasi nasibu inaweza kusababisha mzigo unaoongezeka wa uharibifu wa molekuli na seli ambao haujarekebishwa vizuri kwa muda. Uharibifu huu unapoongezeka, mifumo ambayo inakusudiwa kuirekebisha inazidisha uharibifu pia. Hii inapelekea a mzunguko wa kuongezeka kwa uchakavu kama umri wa seli.

Hatua za kupambana na kuzeeka

Kutegemeana kwa michakato ya seli za maisha ni upanga wenye makali kuwili: Huharibu mchakato mmoja vya kutosha, na michakato mingine yote inayoingiliana au kuutegemea huharibika. Hata hivyo, muunganisho huu pia unamaanisha kwamba kuimarisha mchakato mmoja uliounganishwa sana kunaweza kuboresha utendakazi zinazohusiana pia. Kwa kweli, hivi ndivyo hatua za ufanisi zaidi za kupambana na kuzeeka zinavyofanya kazi.

Hakuna risasi ya fedha ya kukomesha kuzeeka, lakini hatua fulani zinaonekana kupunguza kuzeeka katika maabara. Ingawa kuna majaribio ya kimatibabu yanayochunguza mbinu tofauti za watu, data nyingi zilizopo hutoka kwa wanyama kama vile nematode, nzi, panya na nyani wasio binadamu.

Mojawapo ya uingiliaji bora uliosomwa ni kizuizi cha kalori, ambayo inahusisha kupunguza kiasi cha kalori ambazo mnyama angekula kwa kawaida bila kuwanyima virutubisho muhimu. Dawa iliyoidhinishwa na FDA inayotumika katika upandikizaji wa chombo na matibabu kadhaa ya saratani inayoitwa rapamycin inaonekana kufanya kazi kwa kutumia angalau a sehemu ndogo ya njia sawa kwamba kizuizi cha kalori huamsha kwenye seli. Zote mbili huathiri vitovu vya kuashiria ambavyo huelekeza seli kuhifadhi chembechembe za kibayolojia iliyo nayo badala ya kukua na kujenga biomolecules mpya. Baada ya muda, toleo hili la seli za "punguza, tumia tena, urejesha" huondoa vipengele vilivyoharibiwa na kuacha sehemu ya juu ya vipengele vya kazi.

Madhara ya kizuizi cha kalori kwenye kuzeeka bado yanachunguzwa.

Afua zingine ni pamoja na kubadilisha viwango vya metabolites fulani, kwa kuchagua kuharibu seli za senescent ambazo zimeacha kugawanyika, kubadilisha gut microbiome na marekebisho ya tabia.

Kile ambacho uingiliaji kati huu wote unafanana ni kwamba huathiri michakato ya msingi ambayo ni muhimu kwa homeostasis ya seli, mara nyingi huwa haidhibitiwi au kutofanya kazi kulingana na umri na kuunganishwa na mifumo mingine ya urekebishaji wa seli. Mara nyingi, taratibu hizi ni vichochezi kuu vya mifumo inayolinda DNA na protini katika mwili.

Hakuna sababu moja ya kuzeeka. Hakuna watu wawili wanaozeeka kwa njia ile ile, na kwa kweli, hakuna seli mbili. Kuna njia nyingi za baiolojia yako ya msingi kwenda vibaya baada ya muda, na hizi huongeza kuunda mtandao wa kipekee wa mambo yanayohusiana na kuzeeka kwa kila mtu anayefanya kutafuta. matibabu ya kuzuia kuzeeka kwa ukubwa mmoja changamoto sana.

Hata hivyo, kutafiti uingiliaji kati ambao unalenga michakato mingi muhimu ya seli kwa wakati mmoja kunaweza kusaidia kuboresha na kudumisha afya kwa sehemu kubwa ya maisha. Maendeleo haya yanaweza kusaidia watu kuishi maisha marefu katika mchakato huo.

Kuhusu Mwandishi

Ellen Quarles, Profesa Msaidizi katika Biolojia ya Molekuli, Seli, na Maendeleo, Chuo Kikuu cha Michigan

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