Regenerativna medicina

Tokom života sve naše ćelije se regenerišu. Ali kao deo procesa starenja, ova sposobnost postepeno opada od 40 godine života. Da bi bolje razumeli promene koje se dešavaju, naučnici proučavaju životinje koje pokazuju malo znakova starenja tokom svog životnog veka.

Umesto da troši energiju da ga zameni novim, naše telo usmerava svoje napore da ga izleči. Dakle, kada je naša koža duboko oštećena, naše telo je popravlja ožiljkom. Mehanizmi za popravku tkiva kao što je zarastanje rana zapravo nisu prepreka već sprečavaju patogene mikrobe da koriste povređeni deo tela kao otvorena vrata za prodor u naše telo.

Zahvaljujući savremenoj medicini i napretku u zdravstvu, svetska populacija živi sve duže. Sa porastom starije populacije, prevalencija bolesti povezanih sa starenjem kao što su ateroskleroza, hipertenzija, osteoartritis, neurodegenerativne bolesti uključujući Alchajmerovu i Parkinsonovu bolest, dijabetes melitus i kanceri su porasle što je dovelo do velikog globalnog socioekonomskog i medicinskog opterećenja. Znači da dug život ne garantuje i zdrav život. Telo kako stari postaje slabo i krhko, što ga čini podložnijim bolestima.

Zbog toga je regenerativna medicina postala pravi hit u svetu jer daje preporuke vezane za suplementaciju, programe vežbanja, hormonsku terapiju i druge tretmane za ublažavanje efekata starenja. Jedan od onih koji se posvetio istraživanjima i postigao značajne rezultate u usporavanju procesa starenja je Prof. Dr. David Sinclair sa Harvarda.

Sinclair i njegove kolege, koji proučavaju starenje raspravljali su o tome šta pokreće proces starenja u ćelijama – i prvenstveno su se fokusirali na mutacije u DNK koje vremenom mogu poremetiti normalne operacije ćelije i pokrenuti proces ćelijske smrti.

Sinkler se fokusirao na drugi deo genoma, nazvan epigenom. Pošto sve ćelije imaju isti DNK nacrt, epigenom ima uputstva koja su neophodna za diferencijaciju ćelija. Sinkler je dugo smatrao da je starenje rezultat gubitka kritičnih instrukcija koje ćelije trebaju da imaju da bi se diferencirale i funkcionisale. To se naziva informacijskom teorijom starenja. „U osnovi starenja su informacije koje se gube u ćelijama, a ne samo nakupljanje oštećenja. To je promena paradigme u načinu razmišljanja o starenju.“

Sada su poznati i glavni faktori koji su značajni za regeneraciju i eventualnu anti aging terapiju. Sirtuini, poznati kao „čuvari gena“, igraju vitalnu ulogu u održavanju zdravlja ćelija. Pripadaju porodici enzima, koji učestvuju u odgovorima na ćelijski stres i popravljanju oštećenja. Takođe su uključeni u lučenje insulina, procese starenja i zdravstvena stanja povezana sa starenjem, kao što su neurodegenerativne bolesti i dijabetes, promene na koži.

Kako organizam postaje stariji, on stvara oštećenja DNK zbog faktora okoline kao što su zračenje, zagađenje i neprecizna replikacija DNK. Akumulacija oštećenja DNK je glavni uzrok starenja. Sirtuini igraju ključnu ulogu u održavanju integriteta DNK, koji je stalno bombardovan supstancama koje menjaju DNK (mutageni). Takođe, svaki put kada se naše ćelije podele, DNK na samim krajevima naših hromozoma postaje malo kraća. Sirtuini vrše stabilizaciju tih krajnjih delova, naučno poznatih kao telomere. Aktivacija sirtuina zahteva NAD+. NAD+ je esencijalni koenzim potreban za život i ćelijske funkcije. Bez NAD+, mitohondrije ne mogu da metabolišu i ćelije će ostati bez energije, što će dovesti do njihove smrti. NAD+ ima aktivnu ulogu u metaboličkim procesima kao što su glikoliza, Krebsov ciklus ili ciklus limunske kiseline i lanac transporta elektrona koji se javlja u mitohondrijama. Na taj način stvara se ćelijska energija. NAD+ se u telu proizvodi od manjih komponenti ili prekursora. Ćelije koriste NAD+ u različite svrhe, od kojih su neke od najvažnijih proizvodnja energije koja je potrebna ćelijama za funkcionisanje, aktivacija proteina koji popravljaju oštećenu DNK, regulacija cirkadijalnog ritma (kontroliše ciklus spavanja/budnosti tela). Kako starimo, količina ovog molekula opada.

NAD+ i sirtuini regulišu različite puteve koji kontrolišu starenje i dugovečnost i imaju sposobnost odbrane mitohondrijske funkcije. Mitohondrije su jedinstvene ćelijske strukture, koje imaju i sopstvenu DNK i poznate su kao elektrane ćelije. One pretvaraju molekule iz hrane u energiju koju ćelije koriste. Mitohondrijska disfunkcija i defektna ćelijska energetska signalizacija su kritični u starenju i metaboličkim bolestima povezanim sa starenjem, kao što su T2DM (tip 2 dijabetes), NAFLD (nealkoholna masna jetra) i sarkopenija. Izmenjena mitohondrijalna homeostaza, kroz smanjenu aktivnost NAD+ i SIRT1 se smatra obeležjem starenja mišića.

 

Telomere su kratki ponovljeni nizovi nukleotida na kraju hromozoma eukariota koji štite hromozom od razgradnje egzonukleazama. Telomere štite hromozome na dva načina: one su rezervoar nekodirajućih sekvenci DNK i vezuju protein koji sprečavaju degradaciju krajeva hromozoma. Pretpostavlja se da telomere imaju ulogu sata koji reguliše ćelijski ciklus i ograničava kapacitet deobe ćelije. Ono što se zna, ovaj proces oštećenja je reverzibilan i ako postignemo regeneraciju regenerativnih sposobnosti organizma možemo podmaladiti ćelije za 10 do 15 godina i prevenirati nastanak većine hroničnih bolesti izazvanih starenjem.

Analizom dužine telomera možemo proceniti trenutnu biološku starost organizma a nakon 3 meseca možemo ponoviti nalaz i pratiti efekte suplementacije produženjem telomere tj regeneracijom organizma.