2018. július 20. péntek
Illés
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
A titok nyitja - Öregedési elméletek I. - 2010-11-04 00:16:19 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
A titok nyitja - Öregedési elméletek I.

Azt, hogy miért öregszünk, evolúciós szempontból körbejártam az előző bejegyzésben. Azt, hogy hogyan, először az öregedési elméletek bemutatásával kísérlem meg elmagyarázni. Először is meg kell állapítanunk azokat a szinteket, melyeken az öregedés zajlik. Nem egymástól függetlenül, hanem egymásra épülve. A legalsó szinttől a legfelsőbb szintig. Ez után következik az elméletek megismerése, de már csak a következő bejegyzésben.

Az első szint a molekuláris szint. Biológilag fontos makromolekulák a fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, lipidek. Ezek mindegyikének öregedése fontos tényező, de kiemelkedik a fehérjék és nukleinsavak szerepe.

A fehérjék folyamatos degradációnak (pl.oxidáció, keresztkötések - ld. kollagén) vannak kitéve, féléletidejük nem túl hosszú, ráadásul vannak gyári hibásak is köztük. Ezek a hibás, vagy elöregedett fehérjék lebomlanak a sejten belül. Erre való a ubikvitin jelölés, majd a proteaszómában történő lebontás. A lebontás során aminosavak keletkeznek, melyek anyagcsere folyamatik révén végül lebontódnak, és egy részük kiürül a szervezetből, más részük újrahasznosul. Ez eddig mind szép és jó. Elöregszik a fehérje, meghal, lebontódik, és szintetizálódik egy új. Csakhogy a dolgok a legritkább esetben történnek úgy, ahogy azt az ember elképzeli. Ha ez így lenne, nem ráncosodna a bőrünk, mert nem kötnének keresztbe a kollagén molekulák. Nem halmozódnának fell amyloid plakkok az agyban (Alzheimer-kór), és nem lennének tele a sejtjeink öreg korunkra degradálódott fehérjetermékek plakkjaival. Tehát itt sem stimmel valami, a proteoszómák is öregednek, feladatuk egyre csak nő, míg végül elégtelenné válik működésük.

A nukleinsavak alkotják a felépítéshez és működtetéshez szükséges információt, a genetikei állományt, a DNS-t. A DNS egy nagyon érdekes molekula. Nagyon kompakt, de nagyon sok információt tárol, és ennek a kulcsa a purin és pirimidin bázisok párosodásának szekvenciája. De ez sem örök. Folyamatos a mutáció. Mind osztódás során, mind nyugalmi állapotban. És a mutáció együtt jár a DNS öregedésével. Szerkezete megváltozik, törékeny lesz (ld. Down-szindróma), nem képes ellátni eredeti feladatát. Pontosabban képes, csak nem úgy mint régen. Más fehérjék íródnak a génről mint elötte, vagy nem is íródnak fehérjék. És ennek a mutációnak nagyon egyszerű okai vannak. Ilyen pl. az UV-sugárzás, vagy a reaktív oxigén gyökök felhalmozódása (ROS). Ezekről még lesz szó később.

De ha túllépünk a molekuláris szinten, eljutunk az első funkcionális szintre. Ez a sejtorganellumok szintje. Ezeket a sejtszervecskéket az előbb említett makromolekulák alkotják. Tehát ha azok szerkezete változik, a sejtszervecskék szerkezete is változik. A mitokondriumok képtelenek lesznek az energia termelésre, az endoplazmás retikulum rossz fehérjéket csomagol, a sejtmag elhatároltsága megbomlik, és így tovább. Ezzel sérül a sejtfunkció. És mi is az öregedés? Ezen változások akkumulációja. Az elöregedett sejtalkotók eltávolítására szakosodott berendezéssel találkozhatunk a sejtekben, az pedig az autofagocitózis. Az elromlott, működésképtelen sejtalkotók lefűződnek, és fagoszómává fúzionálva lebontódnak. Ha ez sem elegendő, bekövetkezik a programozott sejthalál, az apoptózis.

Így érthetővé válik az, hogy az öregedés első effektív megnyilvánulása a sejtorganellumok szintjén keresendő. Erről a témáról még bővebben fogok írni, hiszen ez a kiemelt tudományos érdeklődési területem, és ezt kutatom a gyakorlatban is.

A sejtorganellumokat szemlélve egy új világra lelhetünk. Ha összekapcsoljuk őket, és beletesszük egy kétrétegű lipidmembránba, megkapjuk az első önálló entitást, a sejtet. De a sejtek már nagyon eltérő funkciókkal rendelkeznek, így nem lehet róluk általánosságban beszélni. Az öregedés szempontjából célszerű elkülöníteni őket regenerációs képességük alapján. Ezek a labilis, stabil, és permanens szövetek.

A labilis sejtek folyamatos osztódásban vannak. Ennek feltétele az őssejtek megléte, melyek képesek újra és újra sejtosztódásra indukció hatására. Ilyen őssejtek pl. a csontvelő haemopoetikus őssejtei, vagy a többrétegű elszarusodó laphám basális rétege, mely a kültakarónkat, a bőrünket alkotja. A labilis sejtekben az osztódás miatt az öregedéssel járó károsodások felhalmozódása csak korlátozottan figyelhető meg. Ez pedig a DNS-ben nyilvánul meg, mint ahogy azt fönn említettem. A DNS-ben felhalmozódó mutációk okozzák a későbbi funkciókiesést.


Őssejt




A stabil sejtek alapvetően a G0 fázisban tartózkodnak a sejtciklusban. Ez egy parkolópálya, ahonnan megfelelő külső szignál hatására képesek visszatérni az osztódásba. Ezáltal ezen sejtek ha sérülnek, vagy a környezetük megváltozik képesek osztódni, ezzel fenntartani a funkciót. Ezért ha a sejtek öregednek is, újak léphetnek a helyükbe, amik pótolják a kiesett munkát. Ilyen pl. a vese , vagy a máj sejtállománya. Ez a biztosítéka annak, hogy a magyar ember akár egy életen át képes napi 1-2 liter bor elfogyasztására, mert mindaddig, míg ez a regenerációs képesség ki nem merül, ellátja funkcióját a máj, míg végül azonban bekövetkezik a visszafordíthatatlan májzsugorodás, a cirrhosis hepatis.

A permanens sejtek az örök nyugalomban tartózkodnak egész életükben. Ők az alvó sejtek. Nem képesek visszalépni a sejtciklusba, így osztódásra is képtelenek. Ha pedig nem osztódnak, szépen lassan felhalmozódik bennük az a sok hiba, amit mi öregedésnek hívunk. Ilyen sejtek pl. a szív és az agy sejtjei. A szív sejtei ezért képtelenek pl. a hosszan tartó magas vérnyomás kompenzációjára. Funkció növeléssel (hipertrófia) képesek növelni egy ideig a szív kapacitását, azonban a hosszú távú alkalmazkodást, ami a sejtszám növekedését jelentené (hiperplasia) nem képesek megoldani, így bekövetkezik a dekompenzált szívelégtelenség. A dementia, az Alzheimer-kór, a Parkinson betegség mind azért alakulhat ki, mert az agy idegsejtei ennek a regenerációs képességnek a hiányában elromlanak az öregedés során.

A sejtek alkotják a szöveteket. Egy szövetet rendszerint azonos eredetű sejttípusok alkotnak, így az azokban bekövetkező változások okozzák a szövet funkcionális eltéréseit. Ilyen pl. a kötőszövet alapállományában a kollagén molekulák keresztkötése, melynek megnyilvánulása a ráncosodás. De szöveti szintű elváltozás  a izomtömeg csökkenése, a sarcopenia is. A szövetek között azonban nagy az eltérés, mind szerkezetben, mind funkcióban.

Ez az eltérés okozza a szövetekből álló szervek nagyon sokféle öregedését. A fentebb említett okokból kifolyólag a máj öregedése kevésbé nyilvánul meg, mint mondjuk az izomzat, vagy az agy változásai. Ez a diverzitás a szervek fejlődéséből, funkciójából, és regenerációs képességéből adódik. Így válik érthetővé az is, hogy miért összpontosul az öregedés kutatás elsősorban ezekre a kiemelt szervekre. Hiszen ha ezek funkcióját lehetne stablizálni, vagy legalább a progressziót csökkenteni, elérnénk a fő célt. Egy egészséges, hosszú életet.

A szervek összessége alkotja a szervezetet. Ez maga az emberi test. Pontosabban maga az ember, a test és a lélek együtt. Ezért is lenne célszerűbb szervezetszintű öregedés helyett egyedről beszélni. Az egyed egy ökológiai megközelítés, a populáció alapeleme. Az előző bejegyzéssel szinkronban az öregedés evolúcióbiológiai vonala nagyon fontos, így az egyed öregedését a populáció túlélése, és a teljes élővilág alkalmazkodása szempontjából kell nézni. Ezt bővebben tárgyaltam akkor, most csak egy aktualitásra hívnám fel a figyelmet. Ez pedig az elöregedő népesség problémája, amiről majd egy későbbi bejegyzésben bővebben szólok.
 
Ezzel végig is jártuk az öregedési szinteket molekuláktól egyedekig. A következő bejegyzésben legfőképp a sejtszintű öregedés mechanizmusait fogom körbejárni. Tehát következnek a valódi öregedési elméletek.

Folytatjuk!

Veres Dániel
oregedo.blog.hu

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 5, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés