Vanhenemisen hidastamisen mahdollisuuksia

TIMO STRANDBERG, JOUKO LAURILA

Vuonna 1990 Medvedev kirjasi yli 300 ”vanhenemisteorian” olemassaolon, ja suomenkielellä biogerontologiaa on muutama vuosi sitten käsitelty geriatrian oppikirjassa. Tässä yhteenvedossa (lisätietoja ks. Strandberg & Laurila 2006, Scientific American Reports 2006) käydään läpi nykyhetken visioita vanhenemisen hidastamiseen (tai jopa estämiseen ja) ihmisen eliniän pidentämiseen. Vielä jokin aika sitten viimemainittua pidettiin monien tutkijoiden keskuudessa lähinnä huuhaana, ja on totta, että erilaiset kaupalliset ”anti-aging”-tuotteet yleensä sitä usein ovatkin. On kuitenkin muistettava, että pisimmillään 122-vuotiaaksi elänyt ihminen on kehittynyt eliömuodoista, joiden elinikä on laskettu päivissä, eikä tämä kehitys varmaankaan ole pysähtynyt nykyhetkeen. Biogerontologian malliolennon, C. elegans-laakamadon elinikää on – madon lisääntymisjärjestelmää ja daf-2-geeniä peukaloimalla – kyetty pidentämään kuusin-seitsemänkertaiseksi. Tämä tulos vastaa ihmisellä 500 vuoden ikää! On sanottu, että vain lintujen olemassaolo on johtanut kehitykseen, jonka lopputuloksena ovat nykyiset lentokoneet. Samoin edellä mainitut esimerkit kannustavat ja antavat lupauksen siitä, että eliniän pidentäminen ja vanhenemisen hidastaminen on tosiaan mahdollista.

Vanheneminen ja kuolema on perinteisesti nähty itsestään selvänä ja jopa ”ohjelmoituna” prosessina. Tätä ajatusta on tarmokkaasti kumottu, organismit on ennemminkin ohjelmoitu selviämään hengissä – ei kuolemaan. Kirkwoodin mukaan syy vanhenemiseen on itse asiassa varsin yksinkertainen: elämä ei ole sopusoinnussa termodynaamisen tasapainon kanssa ja niinpä sitä uhkaavat jatkuvasti useat sisäiset ja ulkoiset stressitekijät, jotka romahduttavat järjestelmän ellei sitä aktiivisesti ylläpidetä. Vaikka perussyy on yksinkertainen, ovat vanhenemisen mekanismit moninaiset ja heijastuvat erilaisissa vanhenemisteorioissa. Kun näitä mekanismeja on opittu paremmin, avautuvat ainakin mahdollisuudet myös eliniän pidentämiseen. Täytyy kuitenkin tehdä ero vanhenemisen hidastamisen, elinajan odotteen (life expectancy) pidentämisen, ja lajityypillisen eliniän (life span) pidentämisen välillä. Eliniän odotteen pidentämisessä on onnistuttu hyvin, josta osoituksena on yli 100-vuotiaiden ja jopa yli 110-vuotiaiden lukumäärän kasvu viime vuosikymmeninä. Ihmisen geenit eivät ole tänä aikana muuttuneet, ja yksi tärkeä syy onkin valtimosairauksien vaaran pienentyminen tai sairauksien lykkääntyminen. On mm. laskettu, että Pohjois-Karjala-projektin jälkeen piteni asukkaiden elinikä keskimäärin seitsemällä vuodella. Toisaalta eliniän odotteen maksimointia auttaa sekin, jos yksilöllä ei ole valtimosairauksille tai muille enneaikaista kuolemanriskiä lisääville sairauksille altistavia geenejä.

Mitkä ovat absoluuttisen eliniän pidentämisen mahdollisuudet? Biogerontologian tutkimus on kehittynyt huimaavasti viimeisen parinkymmenen vuoden aikana ja kokeellisissa tutkimuksissa on löytynyt lukuisia eliniän pituuteen vaikuttavia mekanismeja ja geenejä. Élinikää säätelevien tekijöiden vaikutukset näyttävät kanavoituvan muutaman yhteisen reitin kautta. Näitä ovat muun muassa insuliinin ja insuliinin kaltaisten kasvutekijöiden (IGF-1 geeni) signalointi solussa, tulehdusvastetta säätelevät mekanismit sekä sirtuiiniproteiinien (SIR-2 geeni) vaikutukset.

Vanhenemistutkimuksen mielenkiintoinen aihe ovat telomeerit, kromosomien päihin liittyvä jaksoittain toistuva, mutta proteiineja koodaamaton DNA-ketju. Ne lyhenevät jokaisessa solunjakautumisessa mahdollistaen solun elämään vain tietyn määrän mitooseja. On arveltu, että telomeerit –paitsi lopulta estämällä solun jakautumisen – myös jollain muilla mekanismeilla vaikuttavat solujen kasvutekijöihin ja sitä kautta solun ikääntymismuutoksiin ja kuolemaan. Telomeerien pituuden on todettu kooreloivan mm. ateroskleroosin asteeseen. Telomeerien lyhentyminen voidaan estää telomeraasientsyymillä, joka näin antaisi mahdollisuuden solun kuolemattomuudelle. Kudoksen ja koko elimistön tasolla asia ei kuitenkaan liene yksiselitteinen. Myös syöpäsolut käyttävät telomeraasia hyväkseen kontrolloimattomaan kasvuunsa. Toisaalta jakautumattomatkin solut (hermo- ja lihassolut) ikääntyvät ja lopuksi kuolevat.

C. elegansilla tunnetaan jo lukuisia elinikää pidentäviä mutaatioita. Mikäli näitä löytyisi myös ihmisellä, voisi geenimanipulaatio tarjota loogisen tavan pidentää elämää. Laakamatotutkimuksen uranuurtaja Thomas Johnson on kuitenkin pitänyt sitä teknisesti mahdottomana ja järkevämpi tapa olisikin vastustaa niitä mekanismeja, jotka johtavat vaskulaariseen ikääntymiseen, erityisesti suurten valtimoiden jäykistymiseen. Antioksidanteilla, kuten C- ja E-vitamiineilla tehdyt kliiniset kokeet ovat olleet pettymyksiä, samoin tähänastiset hormoniterapiat. Sen sijaan RAA-järjestelmään (ACE-estäjät, ATR-salpaajat) ja kolesteroliaineenvaihduntaan (statiinit) vaikuttavat lääkkeet edistävät valtimoiden terveyttä ja todistetusti pidentävät ainakin eliniän odotetta. Sekä statiineilla ja ATR-salpaajilla näyttäisi olevan myös edullisia telomeerivaikutuksia. On tietysti todistamatta, voidaanko näillä menetelmillä parhaassakaan tapauksessa – riittävän ajoissa aloitettuna ja ilman pitkäaikaisia haittavaikutuksia – todella pidentää elinikää. Ennenaikaista kuolemaa ja todennäköisesti myös vanhuusiän raihnautumista niillä voidaan estää.

Kiivaan tutkimuksen kohteena ovat nykyisin niiden mekanismien selvittäminen, joiden kautta dieettirajoitus (kalorirajoitus, dietary restriction, DR) johtaa koe-eläinten eliniän pitenemiseen. Dieettirajoituksen edulliset vaikutukset koe-eläinten elinikään ja terveyteen on tunnettu jo 70 vuotta. Kehitysopillisena syynä lienee se, että niukoissa oloissa eliön on kannattavaa säätää elintoimintonsa säästöliekille, jotta suvunjatkaminen onnistuu kun olot paranevat. Samalla myös elinikä pitenee. Yhtenä molekulaarisena mekanismina on esitetty ravinnonpuutteen aikaansaamaa stressitilaa, joka puolestaan indusoi sirtuiiniproteiinien muodostumista. Sirtuiinit taas vaikuttavat useisiin fysiologisiin prosesseihin, muun muuassa FOXO-transkriptiotekijöihin ja sitä kautta esimerkiksi DNA:n korjausmekanismeihin. Väestövertailut käänteisestä suhteesta kalorimäärän ja eliniän välillä ja onnistuneen painonhallinnan edulliset vaikutukset viittaavat dieettirajoitus-ilmiön toistettavuuteen ainakin tiettyyn rajaan saakka myös ihmisellä. Ei kuitenkaan tiedetä, olisiko voimakkaalla dieettirajoituksella todellista ihmisen elinikää pidentävää vaikutusta. Tällaisen kokeen periaatteellisia mahdollisuuksia ja fysiologisia vaikutuksia testataan paraikaa eri tutkimuksissa (http://calerie.dcri.duke.edu). Yhteiskunnissa, joissa liiallinen hyvinvointi on elämäntapa, dieettirajoituksella on vaikea nähdä kestävämpää tulevaisuutta. Realistisempaa on löytää ”DR-mimeettejä”, aineita, jotka matkivat dieettirajoituksen molekulaarisia vaikutuksia. Niillä olisi mahdollisuuksia todellisiksi ”anti-aging” lääkeaineiksi. Rottakokeita on tehty mm. glykolyysiä estävällä 2-deoksiglukoosilla ja vakiintuneella diabeteslääkkeellä, metformiinilla. Punaviinissäkin esiintyvä resveratroli on yhdiste, joka indusoi sirtuiinituotantoa ja pidentää hiivasolun elinikää. On kuitenkin epävarmaa toimiiko resveratroli ihmisen ruuansulatuskanavasta läpimenneenä enää samoin kuin hiivasolussa.

Edellä kuvatuista lupaavista näkymistä huolimatta on ihmisen lajityypillisen eliniän todellinen pidentäminen varmasti vaikeaa. Vaikutuksen todistamiseen tarvittavat koejärjestelyt ihmisellä ovat ymmärrettävästi hankalia ellei peräti mahdottomia. Kaupallisiin anti-aging tuotteisiin on kuitenkin pyritty ja näitä on jatkossa varmasti tulossa. Onkin arvioitu, että näiden joukossa tulee seuraavia lääketieteen ”läpimurtokeksintöjä”.

Kuolemattomuuden tavoittelun taustalla on myös uhkia: vanheneminen voi olla hinta siitä, että syöpä pysyy kurissa. Ja onko ikuisen elämän tavoittelussa edes mitään mieltä? Mutta jos kronologisen vanhenemisen estäminen onkin vasta horisontissa, itse kukin voi estää biologista vanhenemistaan jo nyt todistetuilla menetelmillä. Näitä ovat tupakoinnin ja ylipainon välttäminen, riittävä liikunta iästä riippumatta, sydänystävällinen ja herkullinen ruokavalio, optimistinen ja iloinen elämänasenne ja tarvittaessa valtimoterveyttä edistävien – erityisesti ateroskleroosia ja suurten valtimoiden jäykistymistä estävien - lääkkeiden käyttö.

Kirjallisuutta:

Strandberg T, Laurila J. Miten emme vanhenisi? Duodecim 2006;122:1472-4
Scientific American Reports 2006;16, Number 4