Siirry suoraan sisältöön

Nuoruuskoodi; pilleri vai elämäntapa ?

Sadat, ehkä tuhannet laboratoriot, maailmalla testaavat kuumeisesti molekyylejä, jotka voisivat pidentää ihmisten terveitä elinvuosia kymmenillä vuosilla.

Ei ole luonnonlakia, mikä tekisi kuolemasta välttämätöntä. Sanovat Nobelisti Richard Feynman, Harvardin professori David Sinclair ja MIT yliopiston professori Ernest Frankel. Evoluutiolla ei ollut syytä valikoida pitkäikäisiä suvun jatkajiksi. Sille riitti, että yksilö ehti jatkaa sukua ja saattaa jälkeläiset sukukypsään ikään. 

Evoluutio on suosinut kuolemaa, koska se nopeuttaa kehitystä ja sopeutumista. Evoluutiota ei kiinnosta yksilö, vaan pelkästään lajin selviytyminen. Ernest Frankel sanoo ikääntymisen ja kuoleman olevan seurausta erilaisten virheiden ja vaurioiden kumuloitumisesta elimistöön ajan kuluessa. Näitä virheitä ja kulumista aiheuttavat solun energian tuottaminen ja jakautuminen sekä ympäristön säteily ja kemikaalit. Evoluutiolle oli näiden virheiden korjaaminen merkityksetöntä sen jälkeen kun jälkeläiset oli jo sukukypsässä iässä. Nuoremmalla iällä korjausmekanismit vielä toimivat.

Mihin innostus perustuu ?

Yamanaka tekijät.

Nobel palkinto 2012 jaettiin Shinya Yamanakalle löydöistä, jolla kantasoluja voitiin palauttaa takaisin alkuasetuksiinsa aivan erikoistumisensa alkuun. Aivan kuin kellon kääntäisi taaksepäin. 

Kantasoluhoidoilla oli ongelmia, kun kun kaikilla potilailla kantasoluja ei muodostu riittävästi käytettäväksi hoitoihin tai nekin olivat jo ikääntymisen vaurioittamia.

Yamanaka sai ajatuksen kokeilla siirtää jo kehittyneitä soluja takaisin aikaisempaan kantasoluvaiheeseen. Ikäänkuin alkuperäisen solun backup kopioon. Käytännössä DNA:n metylaatioita palautettiin takaisin alkuperäisiin. Hän onnistui löytämään menetelmän vain neljän proteiinin avulla. Myöhemmin suomalainen tutkijaryhmä onnistui muuntamaan ihmisen ihosoluja takaisin monikykyisiksi kantasoluiksi (iPSC) Yamanaka menetelmällä. Niitä voitiin sitten kehittää sairaiden kudoksien hoitoon potilaan omilla soluilla. 

2019 David Sinclair julkaisi tutkimuksen, jossa koe-eläimen silmänpainetauti, glaukooma, parannettiin palauttamalla retinan solukkoa nuorempaan kantasolu-tilaan Yamanaka tekijöiden avulla. Sinclair onnistui toimenpiteessä jättämällä yhden Yamanaka tekijän (syöpäkasvaimia aiheuttavan) pois ja siirtämällä tekijät adeno-tyyppisellä viruksella hiiren silmän retinaan.

Käytännössä silmän solujen DNA:n metylaatiot palautettiin lähelle alkuasetuksiaan. Tällä operaatiolla Sinclair tavallaan myös todisti ikääntymissairauksien olevan seurausta geneettisen informaation häviämisestä, jota voidaan hoitaa palauttamalla DNA:n metylaatiot aikaisempaan tilaan. Lue lisää kokeesta.  Sinclair on lanseerannut käsitteen ”Loss of genetic information” (geneettisen informaation häviäminen) tärkeimmäksi ikääntymisen syyksi, joka sitten johtaa tunnettuihin ikääntymissairauksiin. Kun informaatio häviää, solu ”unohtaa” tehtävänsä. 

Tie solukkojen ja kokonaisten organismien nuorentamiseen kantasoluilla oli avautumassa. Menetelmä biologisen kellon taaksepäin kääntämiseen oli saatu käytännön askelilla etenemään.

Autofagia

Toinen japanilainen, Yoshinori Ohsumi sai Nobel palkinnon 2016 selvitettyään ns. Autofagia-tapahtumaketjun geenitasolla. Ensin hän selvitti sen tutkimalla tavallista taloushiivaa 40 vuotta soluviljelmissä. Ohsumi tarkasteli mikroskoopilla, mitä nälkiintyneessä solukossa tapahtui. Hän havaitsi niukalla ravinnolla sinnitelleiden solujen elävän pidempään kuin yltäkylläisyydessä eläneet.

Autofagia tarkoittaa ilmiötä, jossa kasvien ja eläinten solukko alkaa ravintopulan uhatessa kierrättää omaa vanhentunutta tai viallista solukkoaan uusiokäyttöön samalla puhdistaen elimistön sairaista soluista. Myöhemmin Ohsumi selvitti samassa tapahtumaketjussa aktivoituvat geenit myös nisäkkäillä.

Autofagia siis puhdisti solukkoa kierrättämällä viallisia soluja uusiokäyttöön. Autofagia oli kuitenkin osa hormeettista reaktiota ravintopulan uhatessa. Ilmeni, että kyse oli tapahtumaketjuista, jossa organismit valmistautuivat talven tai kuivan kauden alkamiseen ja energiapulaan. 

Evoluution saatossa kullekin eliölajille kehittyi sopiva menetelmä sopeutumiseen. Kasvit kuivattivat maanpäälliset osansa, puut ja pensaat pudottivat lehtensä siirrettyään sitä ennen ravinteet juuriin maan alle. Sitten ne siirtyivät horrostilaan samoin kuin suuri osa hyönteisistä ja muistakin eliöistä. Linnuilla ja monilla kalalajeilla kehittyi geenejä, jotka saivat eläimen muuttamaan jopa tuhansien kilometrien päähän paremman ravintotilanteen tai suotuisamman lisääntymisen alueille.

Pitkäikäisyysgeenit.

Edellä mainittuja sopeutumisreaktioita käynnistäviä geenejä ja niiden tuottamia entsyymejä alettiin kutsua pitkäikäisyysgeeneiksi. Tutkijat havaitsivat eliöillä aktivoituvan geenejä, jotka sopeuttivat ne useisiin erilaisiin vaaratilanteisiin. Tyypillinen vaaratilanne kasveja syövillä eläimillä on ollut kasvin sisältämiin myrkyllisiin yhdisteisiin sopeutuminen. Tuon hormeettisen reaktion lisäksi on tunnistettu ns. xenohormeettinen reaktio, jossa ihmisen tai eläimen elimistö käynnistää puolustusmekanismit tunnistettuaan kasvissa yhdisteitä, jotka kielivät tuholaisten tai kuivuuden aiheuttamista reaktioista. Kasvien puolustuksekseen kehittämät polyfenolit saivat siis eläimissä aikaan samanlaisen varautumisreaktion.

Lyhytaikaisempaan ravinnon puutteeseen tai energiastressiin, kuten Ohsumi sitä kuvasi, eliöt reagoivat lopettamalla kasvun ja siirtyvät lepotilaan. Kaikki organismit ovat joko kasvu tai lepo– ja siedätysvaiheessa. 

Ohsumin tutkimusten mukaan kaikkien eliöiden tulisi olla tasapainoisesti joko kasvu- tai lepotilassa. Lepotilassa elimistö paitsi siirtyi käyttämään vararavintojaan, myös alensi energian käyttöään ja suoritti elintärkeitä toimenpiteitä kuten immuunisolujen uusiminen ja DNA virheiden korjaaminen. 

Liiallinen kasvu panosti elimistön voimavarat pelkästään kasvuun laiminlyöden levon ja immuunipuolustuksen huoltotoimet.

Ravintosensorit.

Tutkimusmenetelmien kehittyessä oli mahdollista löytää molekyylit, jotka tunnistelivat ravintotilannetta ja sen mukaan säätelivät kasvu- ja lepotilan käynnistäviä tapahtumaketjuja. Havaittiin, että elimistö siirtyi kasvun tilaan, kun mTOR niminen proteiini aktivoitui. Se nimettiin ravintosensoriksi (nutrient sensor). mTOR tunnistaa veren insuliinitason ja sitä seuraavan IGF-1 kasvutekijän kohoamisen hiilihydraatti- tai proteiinipitoisen aterian nauttimisen jälkeen. Aterian  jälkeen mTOR siirsi elimistön kasvu- ja lisääntymismoodiin. Lepotilaan elimistö taas siirtyi, kun ravinto oli sulanut ja insuliinitasot veressä laskeneet.

Energia vipu

Sokeri / Rasva

Tämän tapahtumaketjun löytyminen innoitti tutkijat etsimään molekyyliä, joka voisi vaikuttaa mTOR sensoria passivoivasti. Tutkijat puhuvat molekyyleistä, jotka ”matkivat” paastoa tai liikunnan rasitusta elimistössä. Silloinhan voitaisiin keinotekoisesti siirtää elimistöä lepo- ja korjaustilaan, jolloin autofagia käynnistyisi ja samalla myös immuunisolujen uudistuminen sekä DNA vaurioiden korjaaminen.

Tässä tapahtumaketjussa aktivoituivat ns. Sirtuin pitkäikäisyysgeenit, joita nisäkkäillä on seitsemän. Sirtuin geenien aktivoituminen edellytti energian tuoton aktivoitumista, mikä taas vaati toimiakseen mm. NAD+, AKG ja Q10 koentsyymejä, jotka erityisesti iäkkäillä saattoivat olla alentuneet.

Mikrobiologi

Edellä kuvatusta tutkijat päättelivät ja myös testasivat koe-eläimillä saataisiinko autofagia- ja pitkäikäisyysgeenit aktivoitumaan vaikuttamalla mTOR molekyyliin ja NAD+ entsyymiin samanaikaisesti. Useita tällaisia molekyylejä onkin löytynyt. Tällä hetkellä tutkijat testaavat näitä paitsi tehon, mutta myös haittavaikutusten paikantamiseksi.

Elintavat.

Edellä mainitut autofagia- ja pitkäikäisyysgeenit voidaan aktivoida ilman keinotekoisia molekyylejä sovittamalla elintavat aktivoimaan vuoroin kasvua ja lisääntymistä aktivoivia geenejä ja vuoroin lepo- ja korjaustoimintoja aktivoivia geenejä.

Nämä geenit ovat kehittyneet kullekin eliölajille ominaisiksi käyttäytymistavoiksi. Ihmisellä ja muillakin nisäkkäillä ominaiset elintavat liittyvät yö- ja päivärytmiin, ravintoon, liikkumiseen ja lämpötilavaihtelujen sietämiseen.

Tutkijat ovat useilla lajeilla suoritetuissa eläinkokeissa havainneet pelkästään ravinnon määrän rajoittamisen yltäkylläisyydestä 30 prosentilla alhaisemmaksi, johtaneen 15-50% pidempään elinikään sekä terveydentilan kohentumiseen.

Tutkijat ovat myös kokeilleet sekä ihmisillä, että koe-eläimillä rajoittaa pelkästään ruoka-aikoja lajille tyypilliseen vuorokauden aktiiviselle ajalle, 8-10 tunnille. Tämä muutos ilman kalorimäärän rajoittamista lisäsi terveitä elinvuosia samaan tapaan kuin kalorien rajoitus. Tätä kutsutaan pätkäpaastoksi.

Iäkkäillä miehillä on tehty kokeita, joissa on yhdistetty pätkäpaastoja, liikuntaa sekä valoisan ajan vuorokausirytmiä. Niissä on vain parin kuukauden koejakson jälkeen biologinen ikä alentunut 2-3 vuotta.

Sekä liikunnalla että pätkäpaastoilla on havaittu lukemattomissa kokeissa kroonisten sairauksien vähentyneen huomattavasti. Liikunnan rytmittämisellä paaston loppuun on edellä mainittuja suotuisia vaikutuksia pystytty vielä lisäämään. Kuuma-kylmäaltistuksilla taas on aktivoitu paitsi immuunipuolustusta myös autofagiaa. 

Paasto, treeni, sauna ja avanto

Tutkijat ajattelevat, että normaali terve ihminen voisi saada runsaasti lisää terveitä elinvuosia lajimme mukaisilla elintavoilla ja boostata vaikutusta vielä sopivilla molekyyleillä lisäravinteiden muodossa. Huonompikuntoiset, jotka eivät syystä tai toisesta kykene noudattamaan parhaita elintapoja, voisivat korvata puutetta uusilla lisäravinteilla.

Pitkäikäiset eliöt.

Evolution kannalta on ollut tärkeää, että lajin yksilöt ehtivät saada jälkeläisensä sukukypsään ikään. 

Tämän vuoksi evoluutio ei ole karsinut elämää lyhentäviä mutaatioita , jos ne eivät uhkaa jälkeläisten tuotantoa ja populaation kasvua. Sellaiset biologiset muutokset, jotka paransivat nuorten yksilöiden selviytymistä olivat suotavampia kuin muutokset, jotka olisivat lisänneet vanhempien yksilöiden elinikää. Tämä ilmiö tunnetaan vihamielisenä  pleiotropiana. Pitkäikäisyys ei tuo lajin säilymisen kannalta oleellisia, jos mitään, hyötyjä. 

Pitkäikäiset väestöt

Japanin Okinawan saarilla elävä väestö on pitkäikäisintä ja terveintä koko maailmassa. Siellä on lähes 1000 yli satavuotiasta miljoonaa asukasta kohden. Alueita, joissa on poikkeuksellisen paljon pitkäikäisiä, kutsutaan sinisiksi alueiksi (blue zone). Okinawan lisäksi tällaisia alueita ovat Sardinia Italiassa, adventistialue Kaliforniassa, Nicoya Costa Ricassa, ja Ikaria Kreikassa.

Tutkijat arvelevat pitkäikäisyyden näillä alueilla johtuvan perinteisestä elämäntyylistä, jossa ravinto on prosessoimatonta, kuitupitoista eikä sisällä liiallista sokeria.

Elämä näillä alueilla on muutenkin perinteistä, kohtuullisesti liikuntaa, pienet kyläyhteisöt ja helpohko elämä ilman nykyajan stressiä. Mitään yksittäistä ravintoa ei ole havaittu terveyden ja pitkäikäisyyden salaisuudeksi. Kuitenkin näiden alueiden länsimaisittain elävillä nuorilla muualle muutettuaan on samat terveysongelmat kuin nuorilla muuallakin. 

Pitkäikäisyys

Tätä tukeva elämäntapa ei maksa mitään.

Evoluution meille sopeuttamat elämäntavat lisäävät terveitä elinvuosiamme. Rytmi, ravinto, liikunta, uni ja sosiaalisuus.

Palaa etusivulle.

Jaa muillekin

TiLAA UUTISKIRJE

Kirjoitan uutiskirjeessäni vain sellaisista asioista, joista ei muussa mediassa ole kovin syvällisesti uutisoitu. Ymmärrän, että aikasi on tiukilla ja keskityn vain oleelliseen.