Top kenmerken van veroudering en hoe elk van hen te beïnvloeden zijn

Graphic of the 9 hallmarks of ageing

De kenmerken van veroudering zijn de complexe en intra-individuele biochemische veranderingen die zich in levende organismen voordoen ten gevolge van biologische veroudering die leidt tot verlies van fysiologische integriteit en verminderde werking waardoor wij vatbaarder worden voor de dood.

De "Hallmarks of Ageing" werden in 2013 voor het eerst genoemd om de chemie achter het verouderingsproces te begrijpen. Het verouderingsproces is de belangrijkste factor die ten grondslag ligt aan de meeste menselijke ziekten, waaronder kanker, diabetes, hoge bloeddruk, vermoeidheid, cognitiestoornissen en neurodegeneratieve aandoeningen.

Een "metabole klok" is verantwoordelijk voor metabolische veranderingen en vermindert de metabole homeostase en biologische activiteit. Onze genetica en omgevingsfactoren kunnen de verschijnselen van veroudering verergeren. Elk kenmerk manifesteert het optreden en de opeenstapeling van omstandigheden die verantwoordelijk zijn voor verschillende soorten leeftijdsgebonden pathologieën in het menselijk lichaam.

Top kenmerken van ouder worden

De "Hallmarks of Ageing" bepalen het verschil tussen chronologische en biologische leeftijd. De meest fundamentele 9 kenmerken van veroudering worden hieronder samengevat

1. Genomische instabiliteit

Een gemeenschappelijke noemer bij veroudering is de opeenhoping van genetisch beschadigde cellen. Elke cel van het menselijk lichaam is samengesteld uit de 3-miljard letters op de DNA-streng, behalve de rode bloedcellen die de complexiteit van ons genoom bepalen. De goede werking van het menselijk genoom is van het grootste belang voor de goede werking van ons lichaam, maar helaas zijn er verschillende factoren die een goede werking onmogelijk maken. De combinatie van exogene factoren (straling en vervuiling), endogene factoren (zuurstof vrije radicalen), biologische en chemische kenmerken zijn er voortdurend op gebrand om de goede werking van ons genoom teniet te doen.

Image of DNA spiral breaking, losing it's data

Tot een miljoen maal toe wordt het DNA in elke cel vernietigd en hersteld. Hoewel het DNA-coderings- en coderingsproces het grootste deel van het verlies kan compenseren, verliest het zijn functie naarmate we ouder worden, en het herstelproces verloopt niet vlekkeloos.

Genomische instabiliteit gerelateerde ziekten:

Ophoping van beschadigde DNA-cellen veroorzaakt vroegtijdige verouderingskwalen zoals het Bloom-syndroom en het Werner-syndroom. Kanker is ook een voorbeeld van onherstelbaar beschadigde DNA-cellen, zowel bij mensen als bij muizen. Neurodegeneratieve ziekten en neuro-musculaire aandoeningen zijn het gevolg van veroudering.

Het oplossen door menselijke invloed:

Het risico van genomische instabiliteit kan worden beïnvloed door blootstelling aan ultraviolette stralen en carcinogenen te vermijden en door een manier te vinden om ondervoeding tegen te gaan. Blootstelling aan andere chemische stoffen dan kankerverwekkende stoffen, zoals zware metalen, acrylamide, benomyl en chinon, draagt aanzienlijk bij tot senescentie-markers.

2. Telomeer verkorting

Tijdens het accumulatieproces van DNA zijn telomeergebieden vatbaarder, die geleidelijke nucleotide sequenties zijn in lineaire chromosomen en geassocieerd zijn met eiwitten. Hun taak is te voorkomen dat de eindregio van chromosomen degenereert en ervoor te zorgen dat de lineaire streng in plaats van de dubbele streng blijft bestaan.

 Graphic visualisation of shortening telemore

De afwezigheid van telomerase leidt tot repetitieve DNA-afbraak, waardoor telomeren korter worden en uiteindelijk apoptose optreedt.

Telomeer verkorting gerelateerde ziekte:

De ontwikkeling van voortijdige ziekten zoals longfibrose, aplastische anemie, dyskeratose congenitaal zijn het gevolg van telomeerverkorting door een tekort aan de shelterin component. Overmatig verlies van telomeren leidt tot een gebrek aan regeneratief weefsel en versnelt het verouderingsproces.

Onderzoek wijst uit dat er een direct verband bestaat tussen de lengte van telomeren, senescentie en veroudering. Studies bij muizen hebben aangetoond dat een kort telomeer de levensduur verkort, terwijl een lang telomeer de levensduur verlengt. Evenzo wordt telomeeruitputting beschouwd als de belangrijke reden voor verhoogde sterfte bij jonge mensen. Dus, activering van telomeer kan het verouderingsproces omkeren.

Het uitschakelen van het enzym Telomerase bij de mens is verantwoordelijk voor het voorkomen van het verkorten van de telomeren en het herstellen van de lengte ervan.

Het oplossen door menselijke invloed:

We kunnen het risico van telomeerverkorting verminderen door:

  • Dieetbeperking, een dieet rijk aan vezels, veel antioxidanten en weinig eiwitten zijn de natuurlijke tegengiffen tegen het verkorten van de telomeren.

  • Afscheid nemen van roken en verblijven in een milieu zonder vervuiling doet wonderen om de veroudering markers om te keren.

  • Lichaamsbeweging, geschikte lichamelijke activiteiten en een spanningsvrije omgeving kunnen het risico van telomeerverkorting tot een optimaal niveau terugbrengen.

3. Verandering van epigenetica

De lange reeksen DNA-strengen worden rond histonen gewikkeld, die bestaan uit krukken, hefbomen en hendels om de DNA-strengen op te rollen en aan en uit te zetten. Deze krukjes, adressen, en hefbomen vormen jullie epigenomen. 

Een belangrijke verandering in de epigenomen wordt waargenomen als we ouder worden, hefbomen gaan verloren, of verschuiven. De Sirtuin verwijdert de epigenetische hendel, en je kunt de hendel en het handvat in je epigenomen verrassend aanpassen door overmatige lichaamsbeweging, farmaceutische factoren, levensstijl en dieet.

MicroRNA illustration

De epigenetica als kenmerk van veroudering is waargenomen bij muizen, gist, vliegen en wormen. Studies suggereren dat voedingssupplementen de epigenetische veranderingen in muizen kunnen veranderen en dat sirtuin-deficiënte muizen gevoeliger waren voor veroudering dan muizen met een overvloedig gehalte aan sirtuin.

Epigenetische veranderingen gerelateerde ziekten:

Het progeroid syndroom wordt vooral waargenomen bij mensen met een epigenetische verstoring. STIR6 is verantwoordelijk voor de gezonde lange levensduur bij muizen; naarmate we ouder worden, neemt de hoeveelheid NAD in ons lichaam af, die door sirtuïne-enzymen als cofactor wordt gebruikt. Dus, verlies van NAD betekent verlies van Sirtuin, en verlies van Sirtuin betekent versnelde veroudering.

De menselijke impact adresseren:

De mens kan de marker voor senescentie door epigenetische verandering op verschillende manieren beïnvloeden of afweren.

  • Gezonden levensstijl
  • Stoppen met roken
  • Verminderen van nachtdiensten
  • Alcoholgebruik verminderen
  • Omgeving zonder vervuilende stoffen
  • Voortdurend overgewicht vermijden
  • Vermijd stres
  • Vermijden van verschillende organische en anorganische chemicaliën

4. Proteostase verlies

Genen moeten proteïnen opbouwen die het hart en de ziel van elk levend organisme zijn. Het onderhoud van proteïnen betekent het onderhoud van bijna de hele lichaamsstructuur. De productie en de overvloed van eiwitstructuur worden proteostase genoemd.

Een verstoorde eiwithomeostase of proteostase is betrokken bij verschillende leeftijdsgebonden ziekten. De taak van het proteostase-mechanisme is te zorgen voor stabilisatie van de exacte vouwing van eiwitketens zoals heat shock-eiwitten en een oogje te houden op het mechanisme van eiwitafbraak door lysosomen en leeftijdsgebonden proteotoxiciteitsregulatoren.

Het beheer van al deze mechanismen tegelijk herstelt dus de verkeerd gevouwen polypeptideketens, verwijdert of wist ze helemaal om de opeenhoping van afgebroken delen te voorkomen en voor een voortdurende vernieuwing van intracellulaire componenten zowel bij muizen als bij mensen. Het samenklonteren van verkeerd gevouwen eiwitten leidt tot de productie van toxiciteit in het lichaam.

Verlies van proteostase-gerelateerde ziekten:

Verlies van proteostase, chronische misvouwing van polypeptiden, en aggregatie van beschadigde componenten resulteren in de toename van leeftijdsgebonden pathologieën zoals cataract, de ziekte van Parkinson, en de ziekte van Alzheimer.

De menselijke impact adresseren:

Hoe kunnen we het risico op Proteostase verlies - de Hallmarks of Ageing - beïnvloeden of vermijden? Het is eenvoudig, de belangrijkste reden achter het verlies van proteostase senescentie marker is stres, dus verrijk uzelf met een gelukkige en vrolijke omgeving om weg te blijven van stres om uw longevity te verlengen. Gematigde druk is ook goed voor een goede werking van het lichaam, maar geen acute stress.

5. Abrupte detectie van voedingsstoffen

Het vermogen van de cel om een bepaalde chemische stof te herkennen en te onderscheiden en zijn reactie op de concentratie van essentiële macronutriënten in het lichaam wordt nutriëntsensoring genoemdOp het moment dat er een overvloed aan macronutriënten is, begint het anabolisme via het mTOR-mechanisme. Bij schaarste aan voedingsstoffen en energie moet AMPK het mTOR-mechanisme uitschakelen om het aantal resterende voedingsstoffen op te slaan.

In groeiende organismen is het mTOR-mechanisme volledig geactiveerd, terwijl het bij volwassenen in zekere mate afneemt. Het is de regel van de natuur dat de toegang tot voedingsstoffen in het dierenlichaam hen aanmoedigt om te groeien en zich voort te planten. Toch zijn ze meer gericht op overleven, herstellen en onderhouden bij schaarste aan voedingsstoffen.

Bij onderzoek werd het mTOR-mechanisme bij muizen geforceerd geactiveerd, waardoor het verouderingsproces versnelde en de muizen vatbaarder werden voor kanker. Maar de beperking van voedingsstoffen en de toediening van rapamycine leidden tot een langere levensduur bij muizen, vliegen en wormen.

De menselijke impact adresseren:

Wij kunnen het risico op Hallmarks of Ageing verminderen door een ontregelde detectie van voedingsstoffen, door te vasten, door het gehalte aan voedingsstoffen in ons voedsel te verlagen, en door medicijnen.

6. Mitochondriale disfunctie

Verschillende cellen in het menselijk lichaam bevatten bijna 20-30 mitochondriën (de krachtcentrale van de cel), die koolstof en zuurstof omzetten in ATP en koolstofdioxide. Biogenese en vrije radicalen in de mitochondriën zijn verantwoordelijk voor de vernietiging van alle cellen die op hun weg komen, en deze abrupte werking van de Mitochondriën resulteert in Mitochondriale disfunctie.

3D image of a mitochondria in a human cell

ROS zijn betrokken bij het verouderingsproces, en de afname van het aantal ROS zou kunnen leiden tot een langere levensduur. Soms hebben ROS geen invloed op de gezondheid, en soms zijn ze verantwoordelijk voor de cellulaire signaleringsstress. De stressrespons kan leiden tot het behoud en de stevigheid van vele organen en weefsels. Het is dus zaak de hoeveelheid op een gematigd niveau te houden, in de Goldilocks-zone.

Mitochondriale disfunctie verslechtert de inter-organelaire crosstalk en cellulaire signalering door aantasting van de mitochondriale membranen zoals het buitenste mitochondriale membraan en het endoplasmatisch reticulum. Mitochondriale disfunctie is de hoofdoorzaak van degeneratieve bio-energetische en de uitputting van de ademhalingsketen.

De menselijke impact adresseren:

Alternatieve dagvasten kan deze senescentiesporen beperken en duurtraining kan de levensduur van een individu in opmerkelijke mate verlengen. Vasten en duurtraining zijn krachtige triggers om autofagie en regeneratie van nieuwe cellen te bevorderen.

Image Person doing endurance training

7. Cellulaire senescentie

De cel die uitdooft zonder te sterven door slapend te worden of op te houden met functioneren uit de celcyclus wordt gecategoriseerd onder cellulaire senescentie. Verschillende factoren zijn verantwoordelijk voor cellulaire senescentie, waaronder telomeerverkorting, stress, beschadiging van DNA. De senescentie in het immuunsysteem werkt om zich te ontdoen van beschadigde cellen om de eigenlijke toestand van de cellen te herstellen.

De hoeveelheid cellulaire senescentie is evenredig met de leeftijd van de mens en met de ontstekingsmarkers, die de boosdoeners zijn achter de Hallmarks of ageing. Deze zijn anders actief voordat ze in de sluimertoestand komen. Helaas is er geen manier om van ze af te komen; ze blijven zich ophopen naarmate we ouder worden en resulteren in de toename van toxische ziekten. Als we op de een of andere manier een manier vinden om de senescentiecel op te ruimen en ervan af te komen, kunnen we een sterke toename van de levensduur verwachten.

Telomeerveroudering, samen met vele andere factoren, kan cellulaire senescentie veroorzaken. Jarenlang waren wetenschappers in verwarring over de vraag of cellulaire senescentie de oorzaak van kanker is of niet. Vernietiging van senescentiecellen werd experimenteel bij muizen in gang gezet om het effect op de levensduur te observeren, en gelukkig waren de resultaten duidelijk in de vorm van een toename van de levensduur.

De menselijke impact adresseren:

Een gezonde voeding, medicatie en een natuurlijke levensstijl kunnen het risico van cellulaire veroudering verminderen.

8. Uitputting van stamcellen

Ongedifferentieerde cellen die zich voortdurend ontplooien worden gecategoriseerd onder de naam stamcellen. Precies na de bevruchting bestaat het embryo volledig uit stamcellen. Naarmate de foetus geleidelijk groeit, beginnen de differentiatie en de deling van stamcellen, en elke cel vervult zijn specifieke functie. Stamcellen bij volwassenen zijn alleen beperkt tot de gebieden die betrokken zijn bij de deling, vragen om aanvulling (haarzakjes, rode bloedcellen en immuuncellen) in een continuüm of die slijten met de tijd (darm, huid, slijmvlies, en longen). Onze stamcellen raken dus uitgeput naarmate de tijd verstrijkt en zijn verantwoordelijk voor de versnelling van het verouderingsproces.

Het verouderingsproces kan in organismen worden omgekeerd door stamcellen in het bloed van mensen en muizen te verjongen. Alleen gezonde stamcellen kunnen zich vermenigvuldigen, wat de deur opent naar een langer leven.

De menselijke impact adresseren:

Dieetinterventie, caloriebeperking en geen overgewicht zijn de sleutels om deze stempel van de veroudering in toom te houden.

9. Alternatie in intercellulaire communicatie:

De werking van verschillende weefsels en cellen op een georkestreerde manier is noodzakelijk voor de goede werking van het lichaam. De signaalmoleculen reizen door de bloedbanen naar anderen om met hen te communiceren.

De profileringssystemen van de cel tot cel communicatie worden beïnvloed door signalerende biomarkers, waaronder "ontsteking". De normale ontsteking kan het immuunsysteem aanzetten tot herstel van het beschadigde gebied, maar hun voortdurend en langdurig verblijf in een bepaald gebied kan de cellen van het immuunsysteem beschadigen.

De menselijke impact adresseren:

Caloriebeperking en parabiose - het mengen van de bloedsomloop van twee verschillende individuen kan de weg vrijmaken voor een ongewijzigde intercellulaire communicatie. Dit verouderingsteken is sterk geassocieerd met andere kenmerken van veroudering, dus om het te behandelen, is het beter te zoeken naar de behandeling van andere kenmerken.

Conclusie

Iedereen krijgt in verschillende fasen van ons leven te maken met een aantal punten van de Hallmarks of Ageing, maar de snelheid en het effect van verschillende senescentie markers zijn verschillend bij een ieder. We kunnen het verouderingsproces niet stoppen, maar een wijze man is degene die gezond leeft, met een minimale invloed van verschillende Hallmarks of Ageing. We kunnen het risico van andere Hallmarks of Ageing verminderen door een gezonde levensstijl aan te nemen, eetgewoonte beperken, lichaamsbeweging, een gelukkig leven, en afscheid te nemen van alcohol en roken.