Co by nás zabilo, kdybychom přestali stárnout? Vědci zkusili „vypnout“ stárnutí a našli odpověď

Přidejte si Aktuálně.cz mezi preferované zdroje na GoogluPřidat Aktuálně.cz mezi preferované zdroje

Existuje hranice, kterou lidský život pravděpodobně nepřekročí, i kdyby medicína jednou dokázala odstranit všechny známé projevy stárnutí? Nová studie nabízí odpověď. Vědci poprvé spočítali, jak velkou roli v délce života hrají náhodné změny v DNA, které se v našich buňkách během života hromadí. Výsledky naznačují, že právě ony mohou představovat jeden z posledních limitů lidské dlouhověkosti.

Za tím, proč lidské tělo stárne, nestojí jediný mechanismus, ale celá řada vzájemně propojených biologických procesů. Vědci už desítky let zkoumají například vliv poškozených mitochondrií, zkracování telomer nebo změn v regulaci genů. Nová studie publikovaná v odborném časopise npj Aging se zaměřila na další důležitý mechanismus: takzvané somatické mutace.

Jde o náhodné změny DNA, které během života vznikají v buňkách lidského těla. Na rozdíl od dědičných mutací se nepřenášejí na potomky, ale postupně se hromadí v tkáních. Mohou narušovat funkci buněk a přispívat ke vzniku nemocí souvisejících se stárnutím.

Výzkumníci z ruského Skolkovského institutu vědy a technologií (Skoltech) společně s kolegy z výzkumného institutu AIRI se vůbec poprvé pokusili vyčíslit, jak výrazně tento proces omezuje maximální délku lidského života.

Vytvořili vícestupňový matematický model, který jim umožnil jednotlivé mechanismy stárnutí postupně „vypínat“. Simulovali tak hypotetickou situaci, v níž by se jednou podařilo odstranit všechny známé a potenciálně léčitelné projevy stárnutí a ponechat pouze somatické mutace. Ukázalo se, že právě změny v DNA by samy o sobě představovaly jeden z hlavních limitů lidské dlouhověkosti.

Život dlouhý 156 let?

„Klíčovým zjištěním studie jsou výrazné rozdíly mezi jednotlivými typy tkání,“ říká jeden z autorů studie Jevgenij Jefimov ze Skoltech Biomed Technologies Center a institutu AIRI.

Podle modelu představují největší slabinu neurony a buňky srdečního svalu. Na rozdíl od většiny ostatních buněk se téměř nedělí, organismus je proto nedokáže průběžně nahrazovat a mutace se v nich mohou hromadit po celý život.

Naopak tkáně s vysokou regenerační schopností vyšly z modelu výrazně lépe. Typickým příkladem jsou játra, jejichž buňky se neustále obnovují. Díky tomu se poškozené buňky průběžně nahrazují novými a negativní dopady mutací se výrazně zmírňují.

„Takové tkáně mohou díky neustálé obnově buněk udržet svou funkci po tisíce let. Průběžná obměna buněk totiž účinně eliminuje negativní dopady nahromaděných mutací,“ uvedl Jefimov.

Co je v silách člověka

Po propojení modelů čtyř klíčových orgánových systémů odhadli vědci medián maximální délky lidského života na 156 let, s pravděpodobným rozmezím 146 až 194 let. Výpočty zároveň ukázaly, že za určitých hypotetických podmínek by teoretická horní hranice lidského života mohla sahat k 210 až 557 letům. Pro srovnání: nejdéle ověřeně žijící člověk na světě se dožil 122 let a 164 dní.

Autoři zároveň zdůrazňují, že somatické mutace rozhodně nejsou jediným mechanismem, který stárnutí ovlivňuje. „Naše studie ukazuje, že somatické mutace ke stárnutí významně přispívají, samy o sobě ale nedokážou vysvětlit úmrtnost, kterou pozorujeme u lidí,“ uvedl spoluautor studie Dmitrij Krjukov.

Podle něj hrají podobně významnou roli i další známé mechanismy, například poruchy mitochondrií, zhoršující se schopnost buněk udržovat správnou strukturu bílkovin nebo epigenetické změny ovlivňující aktivitu genů.

Právě možnost jednotlivé procesy poprvé kvantitativně porovnat považují autoři za největší přínos studie. „Už nemusíme pouze říkat, že mutace jsou škodlivé. Dokážeme spočítat, o kolik konkrétně zkracují život, a porovnat jejich význam s ostatními mechanismy stárnutí,“ říká vedoucí autorka studie Jekatěrina Chramejevová.

V budoucnu chtějí vědci do modelu zahrnout i další známé znaky stárnutí, například zkracování telomer, poruchy mitochondrií nebo epigenetické změny. Pokud se to podaří, mohli by vůbec poprvé přesněji určit, které biologické procesy lidský život zkracují nejvíce a na které z nich má smysl zaměřit vývoj budoucích léčebných postupů.