Medan vissa människor kan vara äldre i kronologisk ålder, kan deras biologiska ålder vara mycket yngre. FangXiaNuo/E+ via Getty Images

Du känner förmodligen någon som verkar göra det åldras långsamt, verkar år yngre än deras födelsedatum antyder. Och du har förmodligen sett motsatsen – någon vars kropp och sinne verkar mycket mer tidshärjade än andra. Varför verkar vissa människor glida fast i sina gyllene år och andra fysiologiskt kämpar i mitten av livet?

Jag har arbetat inom åldrandeområdet under hela min vetenskapliga karriär, och jag undervisar i åldrandets cellulära och molekylära biologi vid University of Michigan. Åldrandeforskning brukar inte handla om att hitta det enda botemedlet som åtgärdar allt som kan skada dig i hög ålder. Istället pekar det senaste decenniets eller två av arbetet på att åldrande är en multifaktoriell process – och ingen enskild intervention kan stoppa allt.

Vad är åldrande?

Det finns många olika definitioner av åldrande, men forskarna är i allmänhet överens om några vanliga funktioner: Åldrande är en tidsberoende process som resulterar i ökad sårbarhet för sjukdomar, skador och dödsfall. Denna process är både inneboende, när din egen kropp orsakar nya problem, och yttre, när miljöförolämpningar skadar dina vävnader.

Din kropp består av biljoner celler, och var och en är inte bara ansvarig för en eller flera funktioner som är specifika för vävnaden den bor i, utan måste också göra allt arbete med att hålla sig vid liv. Det handlar bland annat om att metabolisera näringsämnen, bli av med avfall, utbyta signaler med andra celler och anpassa sig till stress.

Åldrande beror på ett antal fysiologiska faktorer.

Problemet är att varje enskild process och komponent i var och en av dina celler kan avbrytas eller skadas. Så dina celler spenderar mycket energi varje dag på att förebygga, känna igen och åtgärda dessa problem.

Åldrande kan ses som en gradvis förlust av förmågan att upprätthålla homeostas – ett tillstånd av balans mellan kroppens system – antingen genom att inte kunna förebygga eller känna igen skador och dålig funktion, eller genom att inte adekvat eller snabbt åtgärda problem när de uppstår. Åldrande är resultatet av en kombination av dessa problem. Årtionden av forskning har visat att nästan varje cellulär process blir mer försämrad med åldern.

Reparera DNA och återvinna proteiner

Mest forskning om cellulärt åldrande fokuserar på att studera hur DNA och proteiner förändras med åldern. Forskare börjar också ta upp de potentiella roller som många andra viktiga biomolekyler i cellen spelar i åldrandet.

En av cellens främsta uppgifter är att underhålla dess DNA – den bruksanvisning som en cells maskineri läser för att producera specifika proteiner. DNA-underhåll innebär att skydda mot, och korrekt reparera, skador på genetiskt material och de molekyler som binder till det.

Proteiner är cellens arbetare. De utför kemiska reaktioner, ger strukturellt stöd, skickar och tar emot meddelanden, håller och frigör energi och mycket mer. Om proteinet är skadat använder cellen mekanismer som involverar speciella proteiner som antingen försöker fixa det trasiga proteinet eller skickar det till återvinning. Liknande mekanismer stoppar proteiner ur vägen eller förstör dem när de inte längre behövs. På så sätt kan dess komponenter användas senare för att bygga ett nytt protein.

Åldrandet stör ett känsligt biologiskt nätverk

Överhörningen mellan komponenterna inuti celler, celler som helhet, organ och miljön är ett komplext och ständigt föränderligt nätverk av information.

När alla processer som är involverade i att skapa och upprätthålla DNA- och proteinfunktion fungerar normalt, fyller de olika avdelningarna i en cell specialiserade roller – kallas organeller – kan upprätthålla cellens hälsa och funktion. För att ett organ ska fungera bra måste majoriteten av cellerna som det består av fungera bra. Och för att en hel organism ska överleva och frodas måste alla organ i kroppen fungera bra.

Åldrande kan leda till dysfunktion på någon av dessa nivåer, från subcellulär till organism. Kanske en gen som kodar för ett viktigt protein för DNA-reparation har blivit skadad, och nu är det mer sannolikt att alla andra gener i cellen repareras felaktigt. Eller kanske cellens återvinningssystem inte längre kan försämra dysfunktionella komponenter. Även kommunikationssystem mellan celler, vävnader och organ kan äventyras, vilket gör att organismen inte kan reagera på förändringar i kroppen.

Slumpmässig slump kan leda till en växande börda av molekylära och cellulära skador som successivt blir mindre väl reparerade över tiden. När denna skada ackumuleras, uppstår även skador på systemen som är avsedda att fixa den. Detta leder till en cykel av ökande slitage när cellerna åldras.

Anti-aging interventioner

Det ömsesidiga beroendet av livets cellulära processer är ett tveeggat svärd: Tillräckligt skada en process, och alla andra processer som interagerar med eller är beroende av den försämras. Men denna sammankoppling innebär också att en starkt sammankopplad process kan förbättra relaterade funktioner också. Det är faktiskt så här de mest framgångsrika anti-aging-insatserna fungerar.

Det finns ingen silverkula för att stoppa åldrandet, men vissa ingrepp verkar bromsa åldrandet i laboratoriet. Även om det pågår kliniska prövningar som undersöker olika tillvägagångssätt hos människor, kommer de flesta befintliga data från djur som nematoder, flugor, möss och icke-mänskliga primater.

En av de bäst studerade interventionerna är kaloribegränsning, vilket innebär att minska mängden kalorier som ett djur normalt skulle äta utan att beröva dem nödvändiga näringsämnen. Ett FDA-godkänt läkemedel som används vid organtransplantation och vissa cancerbehandlingar kallas rapamycin verkar fungera genom att använda minst en delmängd av samma vägar att kalorirestriktion aktiveras i cellen. Båda påverkar signaleringsnav som styr cellen att bevara de biomolekyler den har snarare än att växa och bygga nya biomolekyler. Med tiden tar denna cellulära version av "reducera, återanvänd, återvinn" bort skadade komponenter och lämnar efter sig en högre andel funktionella komponenter.

Effekterna av kalorirestriktioner på åldrandet är fortfarande under utredning.

Andra ingrepp inkluderar att ändra nivåer av vissa metaboliter, selektivt förstör senescentceller som har slutat dela, ändrar tarmmikrobiom och beteendeförändringar.

Gemensamt för alla dessa interventioner är att de påverkar kärnprocesser som är avgörande för cellulär homeostas, ofta blir dysregulerade eller dysfunktionella med åldern och är kopplade till andra cellulära underhållssystem. Ofta är dessa processer de centrala drivkrafterna för mekanismer som skyddar DNA och proteiner i kroppen.

Det finns ingen enskild orsak till åldrande. Ingen åldras på samma sätt, och faktiskt inte heller två celler. Det finns otaliga sätt för din grundläggande biologi att gå fel över tid, och dessa lägger samman till att skapa ett unikt nätverk av åldringsrelaterade faktorer för varje person som gör att hitta en one-size-fits-all anti-aging behandling extremt utmanande.

Men att undersöka interventioner som riktar sig till flera viktiga cellulära processer samtidigt kan hjälpa till att förbättra och bibehålla hälsan under en större del av livet. Dessa framsteg kan hjälpa människor att leva längre liv i processen.

Om författaren

Ellen Quarles, biträdande professor i molekylär-, cell- och utvecklingsbiologi, University of Michigan

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.