ในขณะที่บางคนอาจมีอายุมากขึ้นตามลำดับอายุ แต่อายุทางชีวภาพของพวกเขาอาจน้อยกว่ามาก FangXiaNuo/E+ ผ่าน Getty Images

คุณน่าจะรู้จักใครบางคนที่ดูเหมือนจะ แก่ช้า, ปรากฏอายุน้อยกว่าวันเกิดปีของพวกเขาแนะนำ และคุณคงเคยเห็นสิ่งที่ตรงกันข้าม คนที่ร่างกายและจิตใจดูทรุดโทรมไปตามกาลเวลามากกว่าคนอื่นๆ ทำไมบางคนถึงดูเหมือนเหินเวหาแม้ว่าวัยทองของพวกเขาและคนอื่นๆ จะต่อสู้ทางสรีรวิทยาในช่วงวัยกลางคนก็ตาม

ฉันมี ทำงานในด้านการสูงวัย สำหรับอาชีพทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดของฉัน และฉันสอนชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุลของการแก่ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน การวิจัยเกี่ยวกับอายุที่มากขึ้นไม่ได้เกี่ยวกับการหาวิธีรักษาเพียงอย่างเดียวที่แก้ไขทุกอย่างที่อาจทำให้คุณเจ็บป่วยในวัยชรา ทศวรรษหรือสองทศวรรษที่ผ่านมาชี้ให้เห็นถึงการแก่ชราว่าเป็นกระบวนการหลายปัจจัย และไม่มีการแทรกแซงเพียงครั้งเดียวที่สามารถหยุดมันได้ทั้งหมด

ความชราคืออะไร?

มีคำจำกัดความที่แตกต่างกันมากมายเกี่ยวกับความชรา แต่โดยทั่วไปแล้วนักวิทยาศาสตร์ก็เห็นพ้องต้องกัน คุณสมบัติทั่วไปบางประการ: ความชราเป็นกระบวนการที่ขึ้นกับเวลาซึ่งส่งผลให้เกิดความเสี่ยงต่อโรค การบาดเจ็บ และการเสียชีวิตเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้มีทั้งจากภายในเมื่อร่างกายของคุณก่อให้เกิดปัญหาใหม่ และภายนอกเมื่อการดูถูกจากสิ่งแวดล้อมทำลายเนื้อเยื่อของคุณ

ร่างกายของคุณประกอบด้วย ล้านล้านเซลล์และแต่ละคนไม่เพียงแต่มีหน้าที่รับผิดชอบอย่างน้อยหนึ่งหน้าที่เฉพาะสำหรับเนื้อเยื่อที่มันอาศัยอยู่เท่านั้น แต่ยังต้องทำงานทั้งหมดเพื่อให้ตัวมันเองมีชีวิตอยู่ได้ ซึ่งรวมถึงการเผาผลาญสารอาหาร การกำจัดของเสีย การแลกเปลี่ยนสัญญาณกับเซลล์อื่นๆ และการปรับตัวให้เข้ากับความเครียด

ความชราเป็นผลมาจากปัจจัยทางสรีรวิทยาหลายประการ

ปัญหาคือทุก ๆ กระบวนการและส่วนประกอบในแต่ละเซลล์ของคุณ อาจขัดข้องหรือเสียหายได้. ดังนั้น เซลล์ของคุณจึงใช้พลังงานจำนวนมากในแต่ละวันเพื่อป้องกัน รับรู้ และแก้ไขปัญหาเหล่านั้น

ความชราอาจถูกมองว่าเป็นการสูญเสียความสามารถในการ รักษาสภาวะสมดุล – ภาวะสมดุลของระบบต่างๆ ในร่างกาย – อาจเกิดจากการไม่สามารถป้องกันหรือรับรู้ถึงความเสียหายและการทำงานที่ไม่ดี หรือโดยการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างไม่เพียงพอหรืออย่างรวดเร็ว ริ้วรอยเป็นผลมาจากการรวมกันของปัญหาเหล่านี้ ทศวรรษของการวิจัยแสดงให้เห็นว่าเกือบทุกกระบวนการของเซลล์มีความบกพร่องมากขึ้นตามอายุ

ซ่อมแซม DNA และรีไซเคิลโปรตีน

งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับการเสื่อมสภาพของเซลล์มุ่งเน้นไปที่การศึกษาว่า DNA และโปรตีนเปลี่ยนแปลงไปตามอายุอย่างไร นักวิทยาศาสตร์ยังเริ่มที่จะกล่าวถึงบทบาทที่เป็นไปได้ของสารชีวโมเลกุลที่สำคัญอื่นๆ อีกมากมายในเซลล์ที่มีผลต่อการแก่ชราเช่นกัน

งานหลักอย่างหนึ่งของเซลล์คือการรักษา DNA ซึ่งเป็นคู่มือการใช้งานที่เครื่องจักรของเซลล์อ่านเพื่อผลิตโปรตีนเฉพาะ การบำรุงรักษา DNA เกี่ยวข้องกับการป้องกันและการซ่อมแซมอย่างถูกต้อง ความเสียหายต่อสารพันธุกรรมและโมเลกุลที่จับกับมัน

โปรตีนเป็นแรงงานของเซลล์ พวกเขาทำปฏิกิริยาเคมี ให้การสนับสนุนโครงสร้าง ส่งและรับข้อความ เก็บและปล่อยพลังงาน และอื่นๆ อีกมากมาย หากโปรตีนเสียหาย เซลล์จะใช้ กลไกที่เกี่ยวข้อง โปรตีนพิเศษ ที่พยายามแก้ไขโปรตีนที่เสียหรือส่งไปรีไซเคิล กลไกที่คล้ายกันจะดึงโปรตีนออกจากทางหรือทำลายพวกมันเมื่อไม่ต้องการอีกต่อไป ด้วยวิธีนี้ ส่วนประกอบต่างๆ ของโปรตีนจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างโปรตีนใหม่ในภายหลัง

ความชราทำลายเครือข่ายทางชีวภาพที่ละเอียดอ่อน

การพูดคุยข้ามระหว่างส่วนประกอบภายในเซลล์ เซลล์โดยรวม อวัยวะ และสิ่งแวดล้อมเป็นเครือข่ายข้อมูลที่ซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

เมื่อกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและบำรุงรักษาการทำงานของ DNA และโปรตีนทำงานได้ตามปกติ ส่วนต่าง ๆ ภายในเซลล์จะทำหน้าที่พิเศษ – เรียกว่าออร์แกเนลล์ – สามารถรักษาสุขภาพและการทำงานของเซลล์ เพื่อให้อวัยวะทำงานได้ดี เซลล์ส่วนใหญ่ที่ประกอบกันจำเป็นต้องทำงานได้ดี และเพื่อให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดอยู่รอดและเติบโต อวัยวะทั้งหมดในร่างกายจำเป็นต้องทำงานได้ดี

ความชราสามารถนำไปสู่ความผิดปกติในระดับใดก็ได้ ตั้งแต่ระดับเซลล์ย่อยไปจนถึงระบบร่างกาย อาจจะก ยีนเข้ารหัสโปรตีนที่สำคัญสำหรับการซ่อมแซม DNA ได้รับความเสียหาย และตอนนี้ยีนอื่นๆ ทั้งหมดในเซลล์มีแนวโน้มที่จะได้รับการซ่อมแซมอย่างไม่ถูกต้อง หรืออาจเป็นเซลล์ ระบบรีไซเคิล ไม่สามารถย่อยสลายส่วนประกอบที่ผิดปกติได้อีกต่อไป แม้แต่ ระบบสื่อสาร ระหว่างเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะอาจถูกบุกรุก ทำให้สิ่งมีชีวิตไม่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภายในร่างกายได้น้อยลง

โอกาสสุ่มสามารถนำไปสู่ภาระที่เพิ่มขึ้นของความเสียหายระดับโมเลกุลและเซลล์ ซึ่งจะค่อยๆ ซ่อมแซมได้ไม่ดีเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อความเสียหายนี้สะสม ระบบที่ตั้งใจจะแก้ไขก็เกิดความเสียหายเช่นกัน สิ่งนี้นำไปสู่ วงจรการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น

การแทรกแซงต่อต้านริ้วรอย

การพึ่งพาอาศัยกันของกระบวนการระดับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเปรียบเสมือนดาบสองคม: สร้างความเสียหายให้กับกระบวนการหนึ่งอย่างเพียงพอ และกระบวนการอื่นๆ ทั้งหมดที่โต้ตอบหรือขึ้นอยู่กับกระบวนการนั้นก็จะบกพร่อง อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อระหว่างกันนี้ยังหมายความว่าการสนับสนุนกระบวนการที่มีการเชื่อมต่อระหว่างกันอย่างมากสามารถปรับปรุงฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องได้เช่นกัน นี่คือวิธีการทำงานของการต่อต้านความชราที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด

ไม่มีกระสุนเงินใดที่จะหยุดยั้งความชราได้ แต่การแทรกแซงบางอย่างดูเหมือนจะชะลอความชราในห้องทดลอง ในขณะที่มีการทดลองทางคลินิกที่กำลังดำเนินอยู่เพื่อตรวจสอบวิธีการต่างๆ ในคน ข้อมูลที่มีอยู่ส่วนใหญ่มาจากสัตว์ เช่น ไส้เดือนฝอย แมลงวัน หนู และไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์

การแทรกแซงที่ได้รับการศึกษาที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งคือ แคลอรี่ จำกัดซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดปริมาณแคลอรีที่สัตว์กินตามปกติโดยไม่ทำให้ขาดสารอาหารที่จำเป็น ยาที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาที่ใช้ในการปลูกถ่ายอวัยวะและการรักษามะเร็งบางชนิด เรียกว่าราปามัยซิน ดูเหมือนว่าจะทำงานโดยใช้อย่างน้อย ส่วนย่อยของเส้นทางเดียวกัน การจำกัดแคลอรี่นั้นเปิดใช้งานในเซลล์ ทั้งสองอย่างนี้ส่งผลต่อศูนย์กลางการส่งสัญญาณที่สั่งให้เซลล์รักษาสารชีวโมเลกุลที่มีอยู่ แทนที่จะเติบโตและสร้างสารชีวโมเลกุลใหม่ เมื่อเวลาผ่านไป "ลด ใช้ซ้ำ รีไซเคิล" เวอร์ชันเซลลูลาร์นี้จะกำจัดส่วนประกอบที่เสียหายและทิ้งส่วนประกอบที่ใช้งานได้ในสัดส่วนที่สูงขึ้น

ผลของการจำกัดแคลอรี่ต่อความชรายังอยู่ในระหว่างการศึกษา

การแทรกแซงอื่น ๆ ได้แก่ การเปลี่ยน ระดับของสารบางอย่าง, แบบเลือก ทำลายเซลล์ชราภาพ ที่เลิกแบ่งเปลี่ยน ลำไส้ microbiome และ การปรับเปลี่ยนพฤติกรรม.

สิ่งแทรกแซงทั้งหมดเหล่านี้มีเหมือนกันคือส่งผลกระทบต่อกระบวนการหลักที่มีความสำคัญต่อสภาวะสมดุลของเซลล์ มักจะผิดปกติหรือทำงานผิดปกติตามอายุ และเชื่อมโยงกับระบบการบำรุงรักษาเซลล์อื่นๆ บ่อยครั้งที่กระบวนการเหล่านี้เป็นตัวขับเคลื่อนหลักสำหรับกลไกที่ปกป้อง DNA และโปรตีนในร่างกาย

ความแก่ไม่มีสาเหตุเดียว ไม่มีคนสองคนอายุเท่ากัน และแท้จริงแล้ว เซลล์ทั้งสองไม่ได้มีอายุเท่ากัน มีวิธีนับไม่ถ้วนที่ชีววิทยาพื้นฐานของคุณจะผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป และสิ่งเหล่านี้รวมกันเพื่อสร้างเครือข่ายเฉพาะของปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอายุสำหรับแต่ละคนที่ทำให้การค้นหา ทรีตเมนต์ต่อต้านวัยที่เหมาะกับทุกขนาด ท้าทายอย่างยิ่ง

อย่างไรก็ตาม การแทรกแซงการวิจัยที่กำหนดเป้าหมายกระบวนการเซลล์ที่สำคัญหลายอย่างพร้อมกันสามารถช่วยปรับปรุงและรักษาสุขภาพสำหรับชีวิตส่วนใหญ่ได้ ความก้าวหน้าเหล่านี้สามารถช่วยให้ผู้คนมีชีวิตที่ยืนยาวขึ้นในกระบวนการนี้

เกี่ยวกับผู้เขียน

เอลเลน ควอร์เลส, ผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาวิชาชีววิทยาโมเลกุล เซลล์ และพัฒนาการ มหาวิทยาลัยมิชิแกน

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.