Miért öregszünk?

A különböző tudományok, biológia, kémia, orvostudomány, később pedig a biokémia és a molekuláris biológia fejlődésével megteremtődött a lehetőség, hogy az élőlények felépítését, metabolizmusát – egészen a molekuláris szintig – megismerhessük. Ez alapozta meg a gerontológia (öregedéstan) tudományának kialakulását.Az első, ténylegesen tudományos alapokon nyugvó öregedési elméletek mintegy 50 évvel ezelőtt jelentek meg az 1900-as évek közepe táján, s a ma is „életképes” teóriák pedig az elmúlt 20-30 év eredményei. Igen különböző alapokból kiindulva és eltérő megfontolások alapján születtek ezek a hipotézisek, melyek száma a százat is meghaladja. Valahogy majdnem úgy néz ki idáig a helyzet, hogy ahány gerontológus, annyi öregedési elmélet. Noha az elméletek elég szerteágazóak, azonban úgy tínik, hogy két nagy csoportjukat különböztethetjük meg. Az első csoportba a programelméletek tartoznak, a másodikba a hibaelméletek, míg – főleg az utóbbi időszakban – egy harmadik csoport jelentkezik, melyben már megjelentek olyan kombinációk, melyek komplexebben közelítik meg az öregedés problémáját, noha ezek is a két fő csoport elemeiből építkeznek.

… a játék vége
A programelméletek fő elgondolása az, hogy az öregedés oka és szabályzója olyan külső és/vagy belső programok megléte – esetenként azok hiánya –, melyek az öregedést okozzák és meghatározzák. Ez az elgondolás tehát az öregedést eleve elrendeltnek tekinti. Mindegyik elméletnek van valami valós kiindulási alapja, s ennek középpontba helyezésével próbálják megoldani az öregedés kérdését. A programelmélet híveinek egyik része külső faktoroknak, míg a másik része pedig belső tényezőknek tulajdonítja a programokat. A klasszikus programelmélet értelmében egy belső genetikai program irányítja az öregedést. Mások ezzel ellentétben úgy vélték, hogy az egyedfejlődést irányító program után már nincs másik program, s éppen ennek hiánya, a meglévő programok kifutása okozza az öregedés jelenségét: a szervezetet már nem irányítja semmi, s ezért szép lassan szétesik.

További programelméleteknek tekinthetők egyes evolúciós elméletek is, melyek szerint az egyes egyedek élettartamát a faj szükségletei, fennmaradását elősegítő tényezői szabályozzák. Egyrészt különböző fajok valóban más-más egyed-élettartamot meghatározó stratégiát alkalmaznak fennmaradásuk érdekében, másrészt pedig megfigyelt jelenség, hogy esetenként a populáció nagysága valóban kihat az egyedszám szabályozására (mint pl. a lemmingek esetében). Ebben az esetben tehát a külső tényezőket teszik felelőssé, mely programszeríen szabályozza a populációt, s egyben az egyén élettartamát, öregedését.

Egy majd’ máig magát tartó programelmélet szerint viszont sejtjeink csak meghatározott számú osztódásra lennének képesek, s ennek a programnak a lejártával már nem osztódnak tovább, így a külső és belső környezeti hatásokra válaszul degradálódnak, azaz elöregednek, majd elpusztulnak. Mint a többi hipotézisnek, ennek is van valós alapja, hiszen egyes sejttípusainkat tényleg csak korlátozott számú osztódásra tudták rábírni in vitro (laboratóriumi) körülmények között. A gond ezzel csak ott van, hogy egyrészt ez az osztódási szám állandóan változó – a tenyésztési körülményeknek megfelelően –, másrészt a lehetséges osztódási szám bőven elég lenne hosszabb életre is, mint a mostani. S akkor még nem említettük azt, hogy vannak nem osztódó (vagy csak korlátozottan osztódó) sejttípusaink, mint pl. az idegsejtek, s így ezekre érvénytelen lenne a korlátozott osztódási szám elmélete.

Azok az apró hibák…
Az öregedési elméletek másik nagy csoportját képezik a hibaelméletek. Ezen elméletek – kimondva, vagy inkább kimondatlanul – arra épülnek, hogy az élet örökké tartana, ha a szervezetben jelentkező hibák ezt nem akadályoznák meg. A hibákat vagy egy teljes rendszer míködésében, vagy egyes elemekben vélik felfedezni. Ezen elmélettípus alapja, hogy az élet során, az idő előrehaladtával a szervezetet és sejtjeinket külső és belső forrásból származó hibák árasztják el. Erre azonban felkészült a szervezet és a sejtek: számos védő-, illetve javító rendszer létezik. Ezen hipotézisek tehát a hibák felhalmozódását okolják az öregedésért, a védő-javító rendszerek ellenére.

Az egyik legérdekesebb elmélet szerint az öregedés betegség, melynek ma még ismeretlen kórokozója van. Ezek szerint viszont minden faj fertőzött lenne, ami olyan szuper kórokozót feltételez, amivel eddig nem találkoztunk: sőt eddig még a nyomai sem lelhetők fel. Az immunrendszer feladata lenne a külső és belső kórokok elleni védelem. Ha ez a rendszer nem kielégítően míködik, a szervezet többi sejtje komoly veszélybe kerülhet. Ha az immunrendszer a külső kórokozót nem pusztítja el, az sok sejt, vagy a teljes szervezet halálához is vezethet. Amennyiben viszont a szervezet sejtjeiben beállt egyes változásokat nem érzékeli és a sejteket nem eliminálja, szintén a teljes szervezet míködését veszélyezteti. Ez szintén valós jelenségre épül, ugyanakkor viszont meg kellene magyaráznunk, hogy az immunrendszer sejtjeinek öregedését mi okozza. Hasonló elképzelések mentén született a neuroendokrin elmélet is.

Egyedi, bár nem elhanyagolható hibaforrásnak tekintik egyes elméletek a szervezet különböző alkotórészeiben jelentkező elváltozásokat. Ezek közül is talán a legfontosabbnak látszanak a DNS-ben bekövetkező eltérések, hiszen a genetikai állomány kitüntetett szereppel bír a sejtfolyamatok irányításában. Az elképzelés alapja az, hogy az élet során az idő előrehaladtával valóban észlelünk különböző változásokat a genomban. Ezek lehetnek egyes részek (nukleotidok) kicserélődései, kivágásai, betoldásai, vagy nagyobb darabok változásai. Ezek a változások azonban mind mértékükben, mind minőségükben eltérőek különböző sejttípusainkban. Az valós jelenség, hogy egyes nukleotidok, vagy nagyobb részek változásai megváltoztathatják a sejtalkotók, vagy a teljes sejt míködését, időnként teljesen míködésképtelenné is tehetik azokat. Sok ilyen elváltozás esetenként betegség kialakulásában nyilvánul meg, mások szerepe viszont elhanyagolható. Ugyanilyen megfontolás alapján váltak egyes elméletek célpontjaivá a fehérjék is, hiszen az azokban bekövetkező változások a DNS hibáival egyező jelenségeket produkálhatnak. Voltak, akik a hibákat nem a sejten belül, hanem a sejtek közötti állományban keresték. Ilyen a kollagén keresztkötések elmélete is, ahol az öregedés fő okaként
a kollagénben bekövetkezett változásokat jelölték meg.  

Egyesített elméletek
Az utóbbi 1–2 évtized eredményezett néhány komplexebb öregedés-megközelítést is. Ezek egyikében egy úgynevezett egyesített elméletben több tényezőt is megpróbáltak kombinálni, bár a legfőbb hangsúly itt is a DNS-ekben bekövetkezett károsodások kapták. Az öregedés membránhipotézise viszont szakított a legtöbb elmélettel, mely a genetikai állományt jelölte meg az öregedés fő okozójaként. Itt a sejtmembránokban létrejött keresztkötésekre helyezték
a hangsúlyt, mondván, hogy a membrán is részt vesz a sejtek általános szabályzásában, még a genetikai apparátuséban is valamelyest. Ebben az elméletben szintén a hibaelméletek egyike játszik főszerepet: a szabadgyök elmélet a meghatározó. Talán az egyik legkomplexebb megközelítés a diszdifferenciációs elmélet, mely szerint az öregedés okozója a sejtek elsodródása a helyesen differenciálódott állapottól.

Ebben már nem próbálnak csak egy gént felelőssé tenni az öregedés jelenségéért, s több károsító faktort is okozati tényezőkét vesznek számba. Még az evolúció során bekövetkezett változásokat is figyelembe veszik azon géncsoportok kijelölésénél, melyek szerepet játszhatnak az öregedés kiváltásában, lefolyásában. Elmondhatjuk tehát, hogy széles spektrumban keresték az öregedés okát, de nem találtak egy olyan generális tényezőt mely egyedül megmagyarázhatná az öregedést. Egy-egy elemet kiemeltek, melynek valós alapja volt, de több hibát is elkövettek a hipotézisek megalkotása során, s ez oda vezetett, hogy mégsem lett meg az öregedés oka.

Ha rossz a kérdés
A több elkövetett hiba közül az egyik legfontosabb talán a hibás kérdésfeltevés. Igen valószíní, hogy az öregedéskutatás esetében ez volt a helytelen kérdés: „Mi az öregedés oka?” Figyelembe véve a rengeteg öregedési elméletet, s azt, hogy az emberi szervezet egy rendkívül komplex rendszer, sok-sok különbözőképpen differenciálódott sejttípussal, inkább azt a kérdést kellene feltennünk, hogy: „Mik az öregedés okai?!” Eddig majd’ mindenki azt az egy, generális okot kutatta, mely minden élőlény öregedésének oka. Egy fő ok valóban jelentkezik, mégpedig az, hogy növekszik az entrópia (a rendezetlenség) zárt rendszerekben. Csakhogy az emberi szervezet nem zárt rendszer, hiszen anyag-, energia- és információcserében áll környezetével. &Iacutegy fennmaradásának időtartamát inkább információs szintje szabja meg, hogy mennyire képes a külső és belső behatásokra történő reagálás mellett a külső és belső tényezők okozta változásokat kiküszöbölni.

Ezt támasztják alá a következő megfigyelések is. Noha a sejtjeink információs szintje (a DNS nukleotid sorrendje és differenciáltsága) az első osztódásokkor még igen közel áll egymáshoz, a differenciálódás révén megváltozik szabályzásuk, az idő előrehaladtával pedig még DNS-ük is különböző lesz. Egyrészt a külső és belső tényezők okoznak változásokat bennük, másrészt a DNS alaptulajdonsága is a változás, ha kismértékben is, de „folyékony” az időben. Különböző típusú sejtjeinknek tehát különböző az öregedési útja. A szervezet maximális élettartamát tehát annak információs szintje szabja meg, s ez egyben öregedésének determinálását is jelenti. Valószíníleg szakítanunk kell azzal a dogmával is, miszerint örökké élhetünk…      §

  • A halálgén 
    Némely programelméletek megalkotói egyenesen odáig mentek, hogy külön gént tételeztek fel, egy úgynevezett halálgént, melynek bekapcsolása, bekapcsolódása eredményezi az öregedés folyamatát. Ezen elképzelésnek is van valós magja, hiszen a szervezet egyes sejttípusai valóban átmennek egy úgynevezett programozott sejthalálon, mikor már nincs rájuk szüksége a szervezetnek. Egyértelmí azonban, hogy az öregedés jelenségeit csak ezzel magyarázni nem lehet.

  • Telomér-elmélet  
    A legutóbbi idők egyik divatos megközelítése a telomér-elmélet. Ebben is a DNS láncok változásait teszik felelőssé az öregedés kialakulásáért, csak itt most a kromoszómák végén levő ismétlődések hosszában bekövetkezett rövidülésre helyezik a hangsúlyt. Azt gondolják, hogy a megváltozott DNS már nem képes részt venni egy idő után a sejtosztódásban, ami a sejt öregedéséhez vezethet. Itt is jelentkezik az a hiányosság, hogy ez a jelenség nem magyarázza a nem osztódó sejtek öregedését.