Okreslono dlugosc zycia komorek ludzkich: wiekszosc jest mlodsza od swego wlasciciela
Do niedawna określenie długości życia poszczególnych populacji ludzkich komórek komplikowane było niemożnością wskazania dokładnego czasu narodzin komórki, który może być wyznaczony na przestrzeni wielu lat. Jednakże zespół szwedzkich badaczy z Karolinska Institute w Sztokholmie, kierowany przez Jonasa Friséna, ogłosił, że istnieje możliwość datowania komórek stosując w odniesieniu do DNA metodę węgla C 14, powszechnie używaną w archeologii i paleontologii do określania wieku skamieniałości. Wykorzystując tą metodę dr Frisén wykazał, że wiek większości komórek ciała nie przekracza 10 lat. Zespół odkrył także, dlaczego zmiany organizmu ludzkiego postępują z wiekiem całego ciała, a nie z wiekiem poszczególnych komórek: dzieje się tak ponieważ kilka rodzajów komórek żyje od urodzenia do śmierci człowieka bez odnawiania się, a w skład tej szczególnej mniejszości wchodzą niektóre, lub wszystkie, komórki kory mózgowej. Nowy sposób datowania wykorzystuje wysoką zawartość izotopu węgla C 14 w atmosferze, będącą skutkiem nadziemnych prób broni jądrowej w czasie zimnej wojny. W procesie datowania metodą węgla C 14 analizowany jest stosunek zawartości radioaktywnego izotopu węgla, obecnego w niewielkich ilościach w powietrzu i żywności, do ilości stabilnego węgla w organizmie. W organizmach żyjących, odżywiających się i oddychających, stosunek zawartości radioaktywnego izotopu do stabilnego jest równoważny z poziomem charakteryzującym otoczenie. Po śmierci proporcje zmniejszają się, ponieważ węgiel C 14 ulega rozpadowi. Do niedawna główną przeszkodą w stosowaniu tej metody był powolny rozpad radioaktywnego izotopu węgla, powodujący zmniejszenie się danej ilości węgla C 14 o połowę co 6000 lat. Uchwycenie niewielkich zmian w stosunku zawartości stabilnego izotopu do naturalnie występującego izotopu radioaktywnego na przestrzeni zaledwie kilku lat było zbyt trudne. Dr Frisén twierdzi jednak, że jest to możliwe z wykorzystaniem skutków prób jądrowych, które spowodowały zwiększenie poziomu izotopu C 14 w atmosferze w czasie zimnej wojny. W opinii dr. Friséna, ilość izotopu węgla C 14 w atmosferze do 1963 roku, kiedy zakończone zostały próby jądrowe, dwukrotnie przekroczyła naturalny poziom. Od tego czasu ulegała połowicznemu rozpadowi co 11 lat. Wykorzystując to zjawisko można obserwować możliwe do wykrycia zmiany w zawartości izotopu C 14 we współczesnym DNA. - Większość molekuł komórki nieustannie odnawia się. Ale DNA jest materiałem, który nie przenosi ilości węgla po podziale komórki, a zatem zatrzymuje go w czasie - wyjaśnia dr Frisén. Zawartość izotopu C 14 w DNA komórki kształtowana jest w chwili jej powstania, w momencie podziału komórki macierzystej. Mierząc zawartość izotopu C 14 w DNA komórek możliwe byłoby określenie daty powstania pojedynczej komórki z dokładnością do dwóch lat. W praktyce metoda musi być stosowana do badania grup tkanek, a nie indywidualnych komórek, ponieważ pojedyncza komórka nie wchłania izotopu C 14 w ilości wystarczającej do określenia jej wieku. Dr Frisén opracował tabelę umożliwiającą określenie daty kalendarzowej odpowiadającej danemu poziomowi wchłoniętego izotopu C 14 mierząc ilość radioaktywnego węgla w poszczególnych słojach szwedzkich sosen. Po potwierdzeniu rzetelności metody w serii różnych testów, zespół ogłosił wyniki swych pierwszych badań z wykorzystaniem tkanek organizmu w wydaniu czasopisma Cell z dnia 15 lipca. Dr Frisén i jego zespół analizował próbki tkanek pobrane od ponad dwunastu zmarłych osób, z których około połowa urodziła się po drugiej połowie lat sześćdziesiątych. Każdy rodzaj tkanki charakteryzuje się pewnym okresem obrotu metabolicznego, przynajmniej częściowo związanym z obciążeniem tworzących je komórek. Komórki naskórka, z których zbudowana jest łatwo ulegająca zniszczeniu skóra ciała, odnawiają się co mniej więcej dwa tygodnie. Krwinki czerwone krwi, nieustannie przemieszczające się w układzie krążenia, żyją zaledwie 4 miesiące. Z kolei komórki wątroby, odpowiedzialnej za odtruwanie organizmu ludzkiego, są dość krótkotrwałe - okres obrotu metabolicznego dorosłej ludzkiej komórki wątroby wynosi od 300 do 500 dni. Okres życia komórek wyścielających wewnętrzną powierzchnię jelit, określony innymi metodami, wynosi tylko pięć dni; są one zaliczane do najbardziej krótkowiecznych komórek ciała. Dr Frisén odkrył, że pomijając ten rodzaj komórek, średni wiek budulca tkanki jelitowej wynosi 15,9 lat. Komórki kostne żyją ponad 10 lat, a długość życia komórek w mięśniach żeber wynosi średnio 15,1 lat. Badania komórek mózgu, przeprowadzane wyłącznie na materiale pobranym z kory wzrokowej, tkanki odpowiedzialnej za przetwarzanie obrazu, wykazały, że wszystkie komórki miały taki sam wiek jak organizm, z którego pochodziły, co potwierdza opinię, że ten rodzaj komórek nie ulega regeneracji. - Powodem długowieczności tych komórek jest prawdopodobnie fakt, że powiązania pomiędzy nimi muszą być bardzo stabilne - podejrzewa dr Frisén. Inne komórki mózgu żyją krócej. Dr Frisén odkrył, że w mięśniu sercowym generalnie powstają nowe komórki, ale nie dokonał jeszcze pomiarów okresu ich obrotu metabolicznego. Jego zdaniem przeciętny wiek wszystkich komórek ciała dorosłego człowieka może wynosić zaledwie od 7 do 10 lat. Dlaczego zatem regeneracja nie jest procesem trwającym bez przerwy, mimo, że organizm posiada tak silną zdolność do odnawiania swych tkanek? Niektórzy naukowcy uważają, że wyjaśnieniem jest nagromadzenie mutacji w DNA, które powoduje stopniowe zniekształcanie zawartych w nim informacji. Następna teoria przypisuje winę mitochondrialnemu DNA, który nie posiada mechanizmu naprawczego dla wszystkich chromosomów, a zgodnie z trzecią opinią komórki macierzyste, które są źródłem nowych komórek we wszystkich rodzajach tkanek, z wiekiem ulegają osłabieniu. - Koncepcja zakładająca, że komórki macierzyste same ulegają procesom starzenia i stają się coraz mniej zdolne do generowania potomstwa zdobywa coraz więcej zwolenników - stwierdził dr Frisén. Ma on nadzieję sprawdzić, czy tempo regeneracji tkanki ulega spowolnieniu z wiekiem organizmu, co wskazywałoby na komórki macierzyste jako przeszkodę dla nieśmiertelności człowieka.
Kraje
Szwecja