KUR PRASIDEDA senėjimas: istorija apie kūno atsinaujinimą

Įžanga. Senėjimą žmonės dažniausiai pirmą kartą pastebi veidrodyje.

Iš pradžių — vos kelios sidabro spalvos gijos plaukuose, oda, kuri atsistato kiek lėčiau, rytinis nuovargis, kurio anksčiau nebūdavo. Vėliau atsiranda raukšlės, silpnesnė ištvermė, ilgesnis laikas po ligos sugrįžti į įprastą ritmą.

Veidrodis pasiūlo paprastą istoriją: kūnas sensta paviršiuje.

Tačiau biologija pasakoja ką kitą.

Didelė dalis senėjimo prasideda ten, kur žmogus nemato  — kaulų čiulpuose, imuninėje sistemoje, tarp ląstelių siunčiamų signalų, kurių nejaučiame ir negirdime. Kol žmogus dar jaučiasi stiprus, organizmo viduje kai kurios sistemos jau mokosi veikti su mažesnėmis atsargomis.

Tai nėra staigus lūžis. Greičiau — lėtas persitvarkymas.

Vienas svarbiausių jo laukų yra kraujodara: procesas, dėl kurio organizmas kiekvieną dieną atnaujina pats save [1].

Nes žmogaus kūnas nėra baigtinis objektas. Jis nėra statiška struktūra, kartą sukurta ir paskui pamažu dėvima. Veikiau jis primena miestą, kuris niekada neužmiega — tokį, kuriame senos konstrukcijos nuolat ardomos, naujos statomos, o milijardai gyventojų kasdien ateina ir išeina.

Kraujas — viena ryškiausių šio nuolatinio atsinaujinimo formų.

Raudonieji kraujo kūneliai gyvena maždaug keturis mėnesius. Daugelis imuninių ląstelių — dar trumpiau. Kasdien organizmas turi pagaminti milijardus naujų ląstelių tam, kad pakeistų tas, kurios baigia savo gyvenimo ciklą.

Kol esame jauni, ši apykaita atrodo beveik tobula. Kūnas gyja greičiau. Infekcijos dažniau baigiasi trumpu nepatogumu. Energijos rezervai atrodo savaime suprantami.

Tačiau viena iš keisčiausių biologijos savybių ta, kad kai kurios sistemos pradeda senti gerokai anksčiau nei žmogus tai pajunta.

Imuninė sistema gali pradėti keistis dar tada, kai žmogus jaučiasi visiškai jaunas.

Kamieninės ląstelės pamažu praranda dalį lankstumo [2].

Uždegiminiai signalai ima užsibūti ilgiau nei anksčiau [3].

Ir dažniausiai — be jokio aiškaus signalo.

I dalis. Organizmas, kuris kasdien perkuria pats save

Žmogaus kūnas nėra toks pastovus, kaip atrodo.

Iš šalies jis kuria stabilumo įspūdį: tas pats veidas, tie patys judesiai, tas pats balsas. Tačiau biologiniu masteliu kūnas nuolat keičiasi. Kiekvieną dieną milijardai ląstelių miršta, o jų vietą užima naujos.

Tai ypač akivaizdu kraujyje.

Raudonieji kraujo kūneliai gyvena vos kelis mėnesius. Dalis imuninių ląstelių — dar trumpiau. Kad organizmas galėtų išlikti toks pats, jis turi nuolat save atkurti.

Paradoksalu, bet mūsų pastovumas remiasi nuolatine kaita.

Pav. 1. Senėjimas nėra vienakryptis procesas. Kūne nuolat susiduria jėgos, kurios spartina ląstelių dėvėjimąsi, ir mechanizmai, padedantys išlaikyti atsparumą bei atsinaujinimą (Paveikslėlyje pateikti tarptautinėje mokslinėje literatūroje vartojami terminai)

Didžioji šio darbo dalis vyksta kaulų čiulpuose — minkštame audinyje giliai kauluose, kur kasdien gimsta naujos kraujo ir imuninės sistemos ląstelės.

Šio proceso centre — hematopoetinės kamieninės ląstelės. Retos, beveik nepastebimos, tačiau būtent jos leidžia organizmui dešimtmečiais atsinaujinti.

Didžiąją gyvenimo dalį jos renkasi ramybę. Dalis jų išlieka tarsi budinčioje būsenoje, saugomos subtilios mikroaplinkos, kurią mokslininkai vadina niša. Čia cheminiai signalai, kraujagyslės ir aplinkinės ląstelės nuolat sprendžia vieną klausimą: kada laikas ilsėtis, o kada kurti naujas ląsteles.

Kol ši sistema veikia darniai, jos beveik nejaučiame.

Tačiau senėjimas prasideda ne tada, kai kažkas sugenda.

Dažniau — tada, kai organizmui tampa truputį sunkiau išlaikyti tą pačią pusiausvyrą.

Kamieninės ląstelės pamažu praranda dalį lankstumo. Aplinka aplink jas tampa triukšmingesnė — joje daugiau uždegiminių signalų, daugiau biologinio streso. Kraujodara nesustoja, tačiau organizmas ima veikti mažesnių rezervų režimu [5].

Žmogus tuo metu dažniausiai nieko nejaučia.

Ir viena sistema šį pokytį išduoda ypač anksti — imunitetas.

II dalis. Kai organizmas užveria vieną iš savo mokymosi dirbtuvių

Dauguma žmonių apie užkrūčio liauką beveik nieko nežino.

Ji neskauda. Jos nejaučiame. Ji retai minima net kalbant apie sveikatą. Ir vis dėlto ilgą laiką būtent čia vyko vienas svarbiausių imuninės sistemos darbų.

Mokymas.

Viršutinėje krūtinės dalyje, už krūtinkaulio, esanti nedidelė liauka vaikystėje ir paauglystėje veikia neįprastai aktyviai. Į ją atkeliauja jaunos imuninės ląstelės, dar nemokančios atskirti pavojų nuo savęs.

Čia jos mokosi.

Mokosi atpažinti virusus, bakterijas, pakitusias organizmo ląsteles. Bet kartu — vienos svarbiausių taisyklių: nepulti savojo kūno.

Tik praėjus šį biologinį filtrą jos tampa T limfocitais — ląstelėmis, nuo kurių priklauso didelė dalis adaptyvaus imuniteto.

Keisčiausia prasideda vėliau.

Dar palyginti anksti gyvenime užkrūčio liauka ima mažėti. Jos aktyvus audinys pamažu traukiasi, dalį jo pakeičia riebalinis audinys. Mokslininkai šį procesą vadina involiucija, tačiau žmogus jo nejaučia.

Pav. 2. Užkrūčio liauka aktyviausia vaikystėje ir paauglystėje. Vėliau jos audinys pamažu mažėja — tai vienas ankstyviausių imuninės sistemos senėjimo požymių [7].

Nėra skausmo.

Nėra aiškios ribos tarp „prieš“ ir „po“. Tiesiog vieną dieną organizmas jau kuria mažiau naujų imuninių ląstelių nei anksčiau.

Tai nereiškia, kad imuninė sistema staiga nusilpsta. Ji ilgai išlieka veiksminga. Sukaupta imuninė atmintis saugo nuo daugelio anksčiau sutiktų grėsmių. Tačiau po paviršiumi pradeda keistis pusiausvyra.

Jaunas organizmas lengviau kuria naują imuninę įvairovę. Vyresnis — dažniau remiasi tuo, ką jau pažįsta.

Imuninė sistema tampa patyrusi. Bet kartu — kiek mažiau lanksti.

Todėl mokslininkai vis dažniau kalba apie reiškinį, kuris ilgą laiką atrodė beveik nepastebimas: imuninės sistemos senėjimas prasideda gerokai anksčiau, nei žmogus pradeda save laikyti senu.

Kartais — dar tada, kai jis jaučiasi visiškai jaunas. Ir būtent čia į istoriją įžengia dar vienas veikėjas, kurio žmogus dažniausiai nepastebi, tačiau kurio pėdsakų organizme daugėja su metais.

III dalis. Kai apsauga nebegrįžta į ramybę

Uždegimas turi blogą reputaciją.

Dažnai jis siejamas su skausmu, karščiavimu ar liga. Tačiau be uždegimo žmogus neišgyventų nė kelių dienų. Kai įsipjauname pirštą, kai į organizmą patenka virusas ar pažeidžiami audiniai, būtent uždegimas tampa viena svarbiausių apsaugos formų [3].

Imuninė sistema trumpam persitvarko. Ląstelės ima siųsti signalus. Kraujagyslės tampa pralaidesnės. Į pažeistą vietą atvyksta pagalba. Pavojus neutralizuojamas, žala taisoma.

Sveikame organizme šis procesas paprastai turi aiškią pabaigą. Grėsmė praeina — sistema nurimsta. Tačiau amžėjant vis daugiau tyrimų rodo kitą reiškinį: organizmas ne visada visiškai sugrįžta į ankstesnę būseną. Lieka foninis budrumas.

Ne toks, kuris priverstų gulėti lovoje ar sukeltų temperatūrą. Veikiau nuolatinis biologinis fonas — vos juntamas, tačiau ilgainiui keičiantis organizmo taisykles. Mokslininkai šį reiškinį vadina inflammaging — lėtiniu, žemo intensyvumo uždegimu, kuris gali tęstis metų metus [8].

Tai viena paradoksaliausių senėjimo savybių. Sistema, sukurta mus saugoti, ilgainiui pati tampa pokyčių šaltiniu.

Šie signalai pasiekia ir kaulų čiulpus. Kamieninės ląstelės, kurios didžiąją gyvenimo dalį rinkosi ramybę, dažniau gauna ženklus veikti. Ilgainiui jos ima prarasti dalį lankstumo. Organizmas vis dar geba atsinaujinti — tik tam reikia daugiau biologinių pastangų.

Kinta ir pats imunitetas. Daugėja uždegiminių reakcijų, tačiau mažėja tikslumo. Organizmui sunkiau kurti naujus imuninius atsakus. Todėl vyresniame amžiuje infekcijos dažniau užtrunka, o skiepų poveikis kartais būna silpnesnis.

Tačiau uždegimas veikia dar subtiliau.

Vienas mažai girdėtų jo veikėjų — hormonas hepcidinas [9].

Paprastai jis padeda apsisaugoti. Infekcijos metu organizmas trumpam paslepia geležį nuo bakterijų, kurioms ji būtina daugintis. Tai sena biologinė strategija: jeigu priešui reikia išteklių, geriausia juos laikinai paslėpti.

Tačiau kai uždegiminiai signalai užsibūna pernelyg ilgai, tas pats mechanizmas ima veikti beveik iš inercijos.

Geležies organizme gali būti pakankamai. Tik ji tampa sunkiau pasiekiama.

Pav. 3. Uždegimo metu kepenyse gaminamas hepcidinas gali sumažinti geležies prieinamumą kaulų čiulpams — net tada, kai organizme jos atsargos nėra mažos.

Kraujodarai tai svarbi žinia. Kaulų čiulpams, kurie kiekvieną dieną turi pagaminti milijardus naujų kraujo ląstelių, geležis nėra pasirinkimas — ji būtina. Todėl kartais žmogus jaučiasi ne ligotas, ne akivaizdžiai silpnas, o tiesiog tarsi nebesugrįžtantis į ankstesnį energijos lygį.

Organizme geležies gali būti [10]. Tik ji nebedirba taip, kaip anksčiau.

Ir ši mintis tinka ne vien geležiai.

Ji daug pasako apie patį senėjimą. Kūnas dar funkcionuoja. Tačiau po paviršiumi jam jau reikia daugiau pastangų tam pačiam darbui atlikti.