ความชราเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และแม้ว่าเราจะยังไม่ทราบแน่ชัดว่าทำไมร่างกายของเราจึงค่อยๆ ทรุดโทรมลงเรื่อยๆ แต่เราก็เริ่มเข้าใจว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร งานวิจัยใหม่ของเราที่ตีพิมพ์ใน Ecology Lettersระบุปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อปัจจัยที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของกระบวนการชราในระดับพื้นฐานของ DNA ของเรา มันชี้ให้เห็นว่าความเครียดสามารถทำให้นาฬิกาชีวเคมีของร่างกายในโครโมโซมทำงานเร็วขึ้นได้อย่างไร
เพื่อป้องกันส่วนสำคัญของ DNA ไม่ให้สูญหายไปในกระบวนการ
นี้ปลายโครโมโซมจะถูกหุ้มด้วยลำดับพิเศษที่เรียกว่าtelomeres สิ่งเหล่านี้จะค่อยๆ ลดลงในระหว่างการแบ่งเซลล์อย่างต่อเนื่อง การสูญเสียเทโลเมียร์อย่างค่อยเป็นค่อยไปนี้ทำหน้าที่เหมือนนาฬิกาเซลลูล่าร์: ด้วยการจำลองแต่ละครั้งพวกมันจะสั้นลง และเมื่อถึงจุดหนึ่งพวกมันก็จะสั้นเกินไป บังคับให้เซลล์เข้าสู่กระบวนการตายที่ตั้งโปรแกรมไว้ คำถามสำคัญคือกระบวนการนี้ซึ่งเกิดขึ้นในระดับเซลล์มีความหมายต่อการตายของเราอย่างไร ชะตากรรมของเซลล์แต่ละเซลล์มีความสำคัญมากหรือไม่? นาฬิกาเทโลเมียร์ที่เดินอยู่ตลอดเวลานั้นนับถอยหลังเวลาที่ร่างกายของเราต้องมีชีวิตอยู่จริงหรือ?
การแก่ตัวของเซลล์เป็นเพียงหนึ่งในหลายๆ องค์ประกอบของการแก่ชรา แต่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด การเสื่อมสภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไปของเนื้อเยื่อในร่างกายของเรา และการตายของเซลล์ที่ไม่สามารถแก้ไขได้ มีส่วนรับผิดชอบต่อผลกระทบที่เด่นชัดที่สุดของอายุ เช่น การสูญเสียสมรรถภาพทางกาย การเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่นำไปสู่รอยเหี่ยวย่นของผิวหนัง หรือโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสัน
อะไรทำให้เราติ๊ก?
คำถามสำคัญอีกข้อหนึ่งคือ มีปัจจัยใดบ้างที่เร่งหรือชะลอการสูญเสียเทโลเมียร์ที่กำลังฟ้องของเรา
จนถึงตอนนี้ คำตอบของเราสำหรับคำถามนี้ยังไม่สมบูรณ์ การศึกษาได้เผยให้เห็นถึงกลไกที่เป็นไปได้ โดยบ่งชี้ว่าสิ่งต่างๆ เช่นการติดเชื้อหรือแม้แต่การทุ่มเทพลังงานพิเศษเพื่อการสืบพันธุ์อาจเร่งให้เทโลเมียร์สั้นลงและเร่งอายุเซลล์ให้เร็วขึ้น
หลักฐานนี้เป็นเพียงส่วนน้อย แต่ปัจจัยเหล่านี้ดูเหมือนจะมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือทำให้เกิด “ความเครียดทางสรีรวิทยา” พูดอย่างกว้างๆ เซลล์ของเราจะเครียดเมื่อกระบวนการทางชีวเคมีของพวกมันหยุดชะงัก ไม่ว่าจะเพราะขาดทรัพยากรหรือด้วยเหตุผลอื่นๆ ตัวอย่างเช่น หากเซลล์สูญเสียน้ำมากเกินไป เราอาจกล่าวได้ว่าเซลล์เหล่านี้อยู่ในภาวะ “ภาวะขาดน้ำ”
ประเภทของความเครียดที่คุ้นเคยก็นับด้วยเช่นกัน ความเหน็ดเหนื่อย
และการทำงานหนักเกินไปทำให้เรามีความเครียดเรื้อรัง เช่นเดียวกับความรู้สึกวิตกกังวลเป็นเวลานาน การอดนอนหรือความเครียดทางอารมณ์สามารถเปลี่ยนแปลงเส้นทางเดินของเซลล์ภายใน รวมถึงการทำงานของเทโลเมียร์
เมื่อนึกถึงสิ่งนี้ เราจึงถามตัวเองด้วยคำถามง่ายๆ หนึ่งข้อ ความเครียดประเภทต่างๆ ที่แต่ละคนประสบสามารถเร่งอัตราการแก่ของพวกเขาได้จริงหรือ?
ความเครียดและความเครียด
ในการวิจัยของเรา นำโดย Marion Chatelain เพื่อนร่วมงานของฉันจาก University of Warsaw (ปัจจุบันคือ University of Innsbruck) เราเลือกที่จะมองคำถามนี้ให้กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การศึกษาจำนวนมากได้พิจารณาปัญหานี้ในสายพันธุ์เฉพาะ เช่น หนู หนู ปลาและนกหลายชนิด (ทั้งในป่าและในห้องทดลอง) เรารวบรวมหลักฐานที่มีอยู่เป็นบทสรุปของความรู้ที่มีอยู่ ในสิ่งมีชีวิตที่มีกระดูกสันหลังทั้งหมดที่ศึกษาจนถึงตอนนี้
ภาพที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการสูญเสียเทโลเมียร์นั้นส่งผลกระทบอย่างมากจากความเครียด ความเครียดจะเร่งการสูญเสียเทโลเมียร์และเร่งนาฬิกาเซลล์ภายใน
ที่สำคัญ ประเภทของความเครียดมีความสำคัญ: ผลกระทบด้านลบที่รุนแรงที่สุดในปัจจุบันเกิดจากการติดเชื้อของเชื้อโรค การแย่งชิงทรัพยากร และการลงทุนอย่างเข้มข้นในการสืบพันธุ์
ปัจจัยกดดันอื่นๆ เช่น การรับประทานอาหารที่ไม่ดี การรบกวนจากมนุษย์ หรือการใช้ชีวิตในเมือง ยังเร่งการแก่ของเซลล์แม้ว่าจะมีขอบเขตน้อยกว่าก็ตาม
เริ่มรุนแรง
คำถามทั่วไปเกิดขึ้น: อะไรทำให้ความเครียดมีอิทธิพลอย่างมากต่อนาฬิกาเซลลูลาร์ มีกลไกเดียวหรือหลายกลไก? การวิเคราะห์ของเราอาจระบุตัวเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้: “ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน”
เมื่อเซลล์เครียด สิ่งนี้มักจะแสดงออกมาผ่านการ สะสมของโมเลกุลออกซิไดซ์ เช่นอนุมูลอิสระ Telomeres อยู่ที่ปลายโครโมโซมของเราเป็นเป้าหมายที่สมบูรณ์แบบสำหรับการโจมตีโดยโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้
การวิเคราะห์ของเราชี้ให้เห็นว่า ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นนี้อาจเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่เชื่อมโยงความเครียดและการสูญเสียเทโลเมียร์โดยไม่คำนึงถึงประเภทของความเครียดที่เกิดขึ้นจริง นี่หมายความว่าเราควรรับประทานสารต้านอนุมูลอิสระ ให้มากขึ้น เพื่อปกป้องเทโลเมียร์ของเราหรือไม่ ซึ่งจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมอย่างแน่นอน
