högre organismer som vi människor är gjorda av celler, av flera hundra olika typer om du utesluter alla symbiotiska bakteriearter som vi bär med oss. De allra flesta celler har korta ändliga livslängder: de slutar reproducera och självförstöra eller blir senescent efter ett antal reproduktiva uppdelningar. Du kanske känner till Hayflick-gränsen i förhållande till detta ämne: det är antalet gånger en cell delar sig innan den tar bort sig från cellcykeln till ett öde av förstörelse eller senescens. På samma sätt har du förmodligen hört talas om telomerer, de upprepande DNA-sekvenserna i slutet av våra kromosomer. Telomerernas längd förkortas med varje celldelning, bildar en slags nedräkningsklocka, och för korta telomerer är en av de mekanismer genom vilka celldelning stoppas.
verkligheten på marken är mycket mer komplex än denna enkla bild av en nedräkning av celldelning. Vissa celler delar sig inte och håller dig en livstid, som många av dem i centrala nervsystemet. Andra celler, såsom stamcellspopulationer, har sina telomerer upprepade gånger förlängda av enzymet telomeras. Olika celler i olika delar av kroppen har mycket olika livslängder, och det komplexa utbudet av processer som bestämmer dessa livslängder är mycket varierande och reagerar på miljön och varandra.
inget av detta har verkligen mycket direkt inverkan på en organisms livslängd. Du kan inte bara vinka en trollstav som skulle förlänga livet för alla celler och förvänta dig att se en liknande förlängning av livet i organismen – oavsett om det händer eller inte beror på de invecklade detaljerna om hur celler relaterar till organ och system. Cellernas livslängd är hela vägen ner i maskinens djup, detaljer interna till lågnivåkomponenter som är frikopplade från hur maskinen beter sig i aggregat. Det finns ingen särskild anledning för celllivslängd att ha något att göra med hur länge maskinen som helhet kan hålla. Några av våra vävnader är utformade för att cykla igenom och ersätta alla sina celler mycket snabbt, på några dagar. Andra celler ersätts aldrig och lever så länge vi gör.
cellbeteende är underordnat behoven hos det organ eller system som de är en del av. Cellerna av en given typ utvecklades för att ha sitt nuvarande beteende och typiska livslängder eftersom de, när de fungerar som ett system i kombination med andra celltyper, producerar ett arbetsorgan eller system som ger en viss evolutionär fördel. Om det kan göras med mycket cellomsättning och korta celllivslängder kommer det att bli. Om det kan göras med liten cellomsättning och lång celllivslängd, kommer det också att vara – men endera vägen kan producera ett långlivat och pålitligt funktionellt organ. Denna punkt är en som en ny artikel kommer till så småningom, efter en rundtur i Hayflick-gränsen och telomerbiologin:
Lust for life: att bryta 120-årsbarriären i människans åldrande
det är sant att när vi blir äldre förkortas våra telomerer, men bara för vissa celler och endast under vissa tider. Viktigast är att pålitliga labbmöss har telomerer som är fem gånger längre än våra men deras liv är 40 gånger kortare. Det är därför förhållandet mellan telomerlängd och livslängd är oklart.
tydligen använder Hayflick-gränsen och telomerlängden för att bedöma maximal mänsklig livslängd liknar att förstå det romerska rikets bortgång genom att studera Colosseums materialegenskaper. Rom föll inte för att Colosseum försämrades; Colosseum försämrades för att det romerska riket föll.
inom den mänskliga kroppen, de flesta celler inte bara senesce. De repareras, rengörs eller ersätts av stamceller. Din hud försämras när du åldras eftersom din kropp inte kan utföra sina normala funktioner för reparation och regenerering.
de processer som orsakar degenerativ åldrande förekommer på nivån av celler och specifika proteinmaskiner i celler, vilket skadar deras förmåga att utföra som de borde. Gamla, skadade celler producerar mer gamla, skadade celler när de delar sig. Gamla, skadade stamceller misslyckas helt enkelt med sina uppgifter om vävnadsunderhåll. Långlivade celler blir gradvis mer skadade och oförmögna, eller dör tillbaka, vilket antingen orsakar mycket synliga problem när det händer i nervsystemet och hjärnan.
åldrande är helt enkelt en fråga om skada. Men hur den skadan översätts till systemfel är inte en enkel fråga om celler som lever längre eller celler dör tidigare – förutom när det är för vissa långlivade celltyper. Varje vävnad misslyckas genom samma allmänna processer, men dessa processer producerar ett mycket brett spektrum av fellägen, beroende på vävnadens karaktär och cellerna som utgör den. Gå utöver den jämförande enkelheten hos de grundläggande orsakerna till åldrande, och allt blir gradvis allt mer komplicerat när du går mot att beskriva den mycket varierade biologin hos dödliga åldersrelaterade sjukdomar. Det är därför att ingripa i grundorsakerna är absolut den bästa och mest kostnadseffektiva strategin, den enda som sannolikt kommer att ge meningsfulla framsteg mot mänsklig föryngring under våra livstider.
som en sista anmärkning, för mina pengar, skulle jag satsa på att former av amyloidos är det nuvarande yttersta begränsande tillståndet för människans livslängd. Bevisen tyder på att det här är det som i slutändan dödar supercentenarians, de fjädrande individerna som har gjort det över 110 års ålder, undviker eller överlever alla dödliga åldersrelaterade medicinska tillstånd som hävdade sina kamrater.