Současné směry ve výzkumu stárnutí a dlouhověkosti
Výzkum stárnutí se aktuálně soustředí na objasnění biologických procesů ovlivňujících lidskou dlouhověkost a zdraví. Panuje shoda na potřebě vnímat stárnutí jako lékařský stav, přičemž odborníci předpokládají posun od popisu úpadku k obnově funkcí. Vývoj terapií se v současném regulačním prostředí zpravidla jedná o zdlouhavý proces. Odborníci očekávají rozvoj precizní gerovědy, využití rozsáhlých databází lidských dat a umělé inteligence, stejně jako pokrok v genové a buněčné regenerativní medicíně. Dále se předpokládá zavedení rutinního sledování biologického věku a zaměření na prevenci chronických onemocnění jako celku. Mezi očekávané pokroky patří i nástup prvních klinicky schválených anti-aging intervencí a obnova epigenetických vzorců.
Buněčné a molekulární mechanismy stárnutí
V oblasti buněčných mechanismů se zkoumá vliv cvičení na zpomalení stárnutí svalové tkáně, což je částečně přičítáno zlepšení mechanismů opravy DNA. Debata se vede o přesném dopadu poškození jaderné DNA na stárnutí mimo zvýšené riziko rakoviny. Současné poznatky naznačují, že opakovaná oprava dvouřetězcových zlomů DNA může vyvolávat epigenetické změny charakteristické pro stárnutí. Recenze naznačuje, že chronické cvičení může regulovat enzymy opravy DNA, což přispívá k udržení zdraví mitochondrií a funkci svalů.
Autofagie, komplexní soubor procesů pro recyklaci poškozených buněčných struktur, je považována za klíčovou pro udržení buněčné homeostázy. Optimální úroveň autofagie nastává v reakci na stres a je spojována s intervencemi, které u zvířat mírně zpomalují stárnutí. Probíhá vývoj léčiv pro stimulaci autofagie u starších lidí. Výzvy přetrvávají v přesném měření autofagie vzhledem k její komplexnosti.
Výzkum se rovněž zabývá funkčními amyloidy, proteiny, které se shlukují. Ačkoli jsou amyloidy často spojovány s neurodegenerativními onemocněními, nová zjištění poukazují na to, že specifické typy amyloidu se podílejí na formování a udržování dlouhodobé paměti. Studie na octomilkách naznačují, že chaperon CG10375, nazvaný „Funes“, umožňuje proteinu Orb2 vytvářet funkční amyloidy nezbytné pro dlouhodobou paměť.
Populace γδ T-buněk, které se chovají spíše jako buňky vrozené imunity a podílejí se na odstraňování senescentních buněk, se s věkem mění. Stárnutí podporuje expanzi těchto buněk a zvyšuje jejich schopnost produkovat IL-17, což je spojováno se ztrátou exprese Foxo1. Tento pokles je pravděpodobně ovlivněn T-buněčně-extrinzickými faktory, jako jsou interferony typu I.
Data z lidské studie CALERIE, zaměřené na omezení kalorického příjmu, ukazují změny v malých nekódujících RNA (smRNAs). Studie identifikovala smRNAs spojené s omezením kalorií, které se podílejí na signalizaci inzulínu, cirkadiánních rytmech, regulaci buněčného cyklu a stresové odezvě. Porovnání napříč druhy odhalilo 17 microRNA (miRs) ovlivněných omezením kalorií u lidí i rhesus makaků.
Sloučenina α-ketoglutarát (AKG) je předmětem dalšího výzkumu, ačkoliv nedávná klinická studie s její suplementací neprokázala přímé přínosy. Laboratorní studie však spojují dostupnost AKG s regulací buněčné senescence prostřednictvím interakce s TET enzymy. Downregulace TET nebo omezená dostupnost AKG může podporovat buněčnou senescenci, zatímco zvýšení AKG nebo TET aktivity může buněčnou odolnost posílit a senescentní fenotypy zvrátit.
Protein CUL5 byl identifikován jako potenciální cíl pro snížení hladiny tau proteinu ve stárnoucím mozku. Agregace alterovaného tau je charakteristickým rysem Alzheimerovy choroby a dalších tauopatií. Genomová CRISPR screeningová studie v neuronech odvozených z indukovaných pluripotentních kmenových buněk identifikovala CUL5 jako negativní modifikátor hladin tau. Molekulární mechanismy, kterými CUL5 ovlivňuje zranitelnost neuronů u Alzheimerovy choroby, vyžadují další objasnění.
Vliv životního stylu a genetiky na délku života
Míra dědičnosti lidské dlouhověkosti je tématem probíhajícího výzkumu. Nová studie naznačuje, že dřívější odhady dědičnosti byly podhodnoceny, jelikož dostatečně nezohledňovaly předčasná úmrtí z nehod nebo infekčních chorob. Pokud se tyto faktory zohlední, odhaduje se dědičnost skutečné délky lidského života přibližně na 55 %, což je hodnota vyšší než předchozí odhady a bližší dědičnosti jiných fyzických znaků. Navzdory tomu, genetika hraje ve většině populace menší roli v celkové délce života ve srovnání s vlivy životního stylu.
Délka života dospělých vykazuje v posledních desetiletích pomalý nárůst, který se liší podle regionů a socioekonomických skupin. Tento trend je výsledkem lékařských pokroků, které nepřímo ovlivňují stárnutí, a také rozdílů v životním stylu a programech veřejného zdraví. Analýza evropských dat ukázala dvě fáze: v letech 1992-2005 byl zaznamenán stabilní nárůst délky života s konvergencí mezi regiony; od roku 2005 do roku 2019 se však roční přírůstky snížily a zaostávající regiony zaznamenaly pomalejší pokrok.
Nové poznatky v diagnostice a terapii věkem podmíněných onemocnění
Využití tzv. stárnoucích hodin, jako je Phenotypic Age, se zaměřuje na vztah mezi biologickým věkem a zdravotními výsledky, včetně rizika onemocnění a mortality. Studie z UK Biobanku u pacientů s Parkinsonovou chorobou ukázala, že Phenotypic Age a jeho akcelerace (PhenoAgeAccel) byly spojeny s rizikem mortality. Nezávislé rizikové faktory zahrnovaly chronologický věk, mužské pohlaví, kouření, podváhu, depresivní náladu, nízkodenzitní lipoprotein a vyšší genetickou predispozici.
Ferroptóza, forma programované buněčné smrti závislé na metabolismu železa, je spojována s progresí Alzheimerovy choroby a dalších věkem podmíněných stavů. Existují důkazy, že nadměrná ferroptóza je maladaptivní reakcí na poškození spojené se stárnutím v mozku. Výzkum se zabývá potlačením ferroptózy jako terapeutickým přístupem. Fyzická cvičení snižuje ferroptózu obnovou homeostázy železa, přeprogramováním metabolismu lipidů, aktivací antioxidačních systémů, posílením mitochondriální a autofagické funkce a potlačením neurozánětu.
Významným pokrokem je schválení prvního klinického testování částečné epigenetické reprogramace FDA. Terapie ER-100 od Life Bioscience, genová terapie určená k omlazení poškozených retinálních buněk, bude zkoumána u pacientů s glaukomem s otevřeným úhlem a non-arteritickou přední ischemickou optickou neuropatií (NAION). Terapie využívá tři Yamanaka faktory (Oct4, Sox2 a Klf4) podávané přechodně, bez c-Myc, aby se snížilo riziko nádorů.
Vývoj aterosklerotického kardiovaskulárního onemocnění (ASCVD) se významně liší mezi pohlavími. Muži vykazují dřívější nástup onemocnění koronárních tepen. Studie CARDIA, která sledovala dospělé ve Spojených státech, zjistila, že muži dosáhli 5% incidence ASCVD o 7 let dříve než ženy a 2% incidence CHD o 10 let dříve. Tyto rozdíly, patrné od věku 35 let, jsou připisovány hormonálním vlivům, rozdílům v kardiovaskulárním chování a expozici sociálním determinantům zdraví.
Parkinsonova choroba je spojena se šířením chybně složeného proteinu α-synuclein. V některých případech se tato patologie objevuje nejprve ve střevech a poté se šíří do mozku. Současný výzkum odhaluje, že svalové makrofágy (ME-Macs) v enterickém nervovém systému (ENS) ovlivňují patologii α-synucleinu a neurodegeneraci. Deplece ME-Macs vedla ke snížení patologie α-synucleinu v ENS a centrálním nervovém systému a zmírnila neurodegeneraci. Tyto nálezy naznačují roli ME-Macs v raném spuštění patologie a možnost identifikace časných biomarkerů.