højere organismer som vi mennesker er lavet af celler af flere hundrede forskellige typer, hvis du udelukker alle de symbiotiske bakteriearter, som vi bærer sammen med os. Langt de fleste celler har korte endelige levetid: de holder op med at reproducere og selvdestruere eller bliver senescent efter en række reproduktive opdelinger. Du er måske bekendt med Hayflick-grænsen i forhold til dette emne: det er antallet af gange en celle deler sig, før den fjerner sig fra cellecyklussen til en skæbne med ødelæggelse eller aldring. På samme måde har du sikkert hørt om telomerer, de gentagne DNA-sekvenser i slutningen af vores kromosomer. Længden af telomerer forkortes med hver celledeling og danner en slags nedtællingsur, og for korte telomerer er en af mekanismerne, hvormed celledeling stoppes.
virkeligheden på jorden er meget mere kompleks end denne enkle visning af en celledeling nedtælling. Nogle celler deler sig ikke og holder dig hele livet, som mange af dem i centralnervesystemet. Andre celler, såsom stamcellepopulationer, har deres telomerer gentagne gange forlænget af telomerasen. Forskellige celler i forskellige dele af kroppen har meget forskellige levetider, og det komplekse udvalg af processer, der bestemmer disse levetider, er meget variabelt og reagerer på miljøet og hinanden.
intet af dette har virkelig meget direkte indflydelse på en organisms levetid. Du kan ikke bare bølge en stav, der ville forlænge alle cellers levetid og forvente at se en lignende forlængelse af livet i organismen – om det sker eller ej afhænger af de indviklede detaljer om, hvordan celler relaterer til organer og systemer. Cellernes levetid er helt nede i maskinens dybder, detaljer interne til komponenter på lavt niveau, der er afkoblet fra, hvordan maskinen opfører sig samlet. Der er ingen særlig grund til, at cellens levetid har noget at gøre med, hvor længe maskinen som helhed kan vare. Nogle af vores væv er designet til at cykle igennem og erstatte alle deres celler meget hurtigt, i løbet af få dage. Andre celler udskiftes aldrig og lever så længe vi gør.
celleadfærd er underordnet behovene i det organ eller system, som de er en del af. Cellerne af en given type udviklede sig til at have deres nuværende opførsel og typiske levetid, fordi de, når de fungerer som et system i forbindelse med andre celletyper, producerer et arbejdsorgan eller system, der giver en vis evolutionær fordel. Hvis det kan gøres med masser af celleomsætning og korte cellelevetider, vil det være. Hvis det kan gøres med lidt celleomsætning og lang cellelevetid, vil det også være – men begge veje kan producere et langvarigt og pålideligt funktionelt organ. Dette punkt er en, som en nylig artikel kommer til sidst efter en rundvisning i Hayflick-grænsen og telomerbiologien:
Lust For life: Breaking the 120-year barrier in human aging
Det er rigtigt, at når vi bliver ældre, forkortes vores telomerer, men kun for visse celler og kun i bestemte tider. Vigtigst er det, at troværdige laboratoriemus har telomerer, der er fem gange længere end vores, men deres liv er 40 gange kortere. Derfor er forholdet mellem telomerlængde og levetid uklart.
tilsyneladende at bruge Hayflick-grænsen og telomerlængden til at bedømme maksimal menneskelig levetid er beslægtet med at forstå det romerske imperiums død ved at studere Colosseums materielle egenskaber. Rom faldt ikke, fordi Colosseum nedbrydes; Colosseum nedbrydes, fordi det romerske imperium faldt.
i den menneskelige krop Senes de fleste celler ikke blot. De repareres, rengøres eller erstattes af stamceller. Din hud nedbrydes, når du bliver ældre, fordi din krop ikke kan udføre sine normale funktioner til reparation og regenerering.
de processer, der forårsager degenerativ aldring, forekommer på niveauet af celler og specifikke proteinmaskiner i celler, hvilket skader deres evne til at udføre som de burde. Gamle, beskadigede celler producerer flere gamle, beskadigede celler, når de deler sig. Gamle, beskadigede stamceller undlader simpelthen at følge med i deres opgaver med vævsvedligeholdelse. Langlivede celler bliver gradvist mere beskadiget og ude af stand, eller dør tilbage, som enten forårsager meget synlige problemer, når det sker i nervesystemet og hjernen.
aldring er simpelthen et spørgsmål om skade. Men hvordan denne skade oversættes til systemfejl er ikke et simpelt spørgsmål om celler, der lever længere eller celler dør hurtigere – undtagen når det er for nogle langlivede celletyper. Hvert væv fejler gennem de samme generelle processer, men disse processer producerer en meget bred vifte af fejltilstande afhængigt af vævets karakter og de celler, der udgør det. Gå ud over den komparative enkelhed af de grundlæggende årsager til aldring, og alt bliver gradvist stadig mere komplekst, når du bevæger dig mod at beskrive den meget varierede biologi af dødelige aldersrelaterede sygdomme. Dette er grunden til at gribe ind i de grundlæggende årsager er absolut den bedste og mest omkostningseffektive strategi, den eneste, der sandsynligvis vil producere meningsfulde fremskridt hen imod menneskelig foryngelse i vores levetid.
som en sidste bemærkning vil jeg for mine penge satse på, at former for amyloidose er den nuværende yderste begrænsende tilstand på menneskets levetid. Beviserne tyder på, at dette i sidste ende dræber supercentenarians, de modstandsdygtige individer, der har gjort det forbi 110 år, undgår eller overlever alle de dødelige aldersrelaterede medicinske tilstande, der hævdede deres jævnaldrende.