Πεισσότερα παιδιά; Μκρότερη διάρκεια ζωής, λέει νέα μελέτη

by Επιστημονική Ομ...

Γενετικές μεταλλάξεις που ενισχύουν τη γονιμότητα μπορεί επίσης να συρρικνώσουν τη μακροζωία, σύμφωνα με μια νέα ανασκόπηση που δημοσιεύτηκε στο Science Advances στις 8 Δεκεμβρίου 2023. Τα ευρήματα της μελέτης υποστηρίζουν έντονα μια εξελικτική θεωρία της δεκαετίας του 1950 που επιδιώκει να εξηγήσει τη γήρανση.

Τι είναι οι γενετικές μεταλλάξεις;

Καθώς η ανθρώπινη φυλή εξελίσσεται, το ίδιο συμβαίνει και με το DNA της. Οι αλλαγές στην αλληλουχία του DNA είναι γνωστές ως γενετικές μεταλλάξεις. Αυτές οι μεταλλάξεις, που συμβαίνουν κατά τη διαίρεση των κυττάρων, μπορούν να οδηγήσουν σε γενετικές παραλλαγές, οι οποίες είναι διαφορές στις αλληλουχίες γονιδίων μεταξύ ατόμων και κοινοτήτων ενός είδους.

Οι παραλλαγές μπορούν να περάσουν από τους γονείς στα παιδιά, ενισχύοντας τη φυσική επιλογή και την εξέλιξη με την πάροδο του χρόνου. Γενετικές αλλαγές, δηλαδή μεταλλάξεις, μπορεί να έχουν θετικές ή αρνητικές επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα. Μερικές φορές, παράγουν και τα δύο.

Οι γενετιστές αποκαλούν αυτό το δίκοπο γενετικό ξίφος «πλειοτροπία», το οποίο υποστηρίζει ότι μια μεμονωμένη παραλλαγή μπορεί να επηρεάσει πολλαπλά χαρακτηριστικά. Ανάλογα με την κατάσταση, μια μετάλλαξη μπορεί να είναι και ωφέλιμη και επιβλαβής για έναν οργανισμό, κάτι που είναι γνωστό ως ανταγωνιστική πλειοτροπία.

Το 1957, ο Αμερικανός εξελικτικός βιολόγος George Williams εφάρμοσε την ιδέα της ανταγωνιστικής πλειοτροπίας στη μακροζωία, παρουσιάζοντας μια υπόθεση που ονομάζεται ανταγωνιστική πλειοτροπία θεωρία της γήρανσης. Παραμένει μια από τις κορυφαίες υποθέσεις για τη γήρανση, την οποία οι βιολόγοι αποκαλούν επίσης γήρανση.

Από τη δεκαετία του '50, ορισμένες μελέτες περιπτώσεων και δεδομένα υποστήριξαν τη θεωρία του Williams, αλλά χρειαζόταν ισχυρότερα ανθρώπινα στοιχεία για να ενισχύσει την εγκυρότητά της. Αυτή η νέα γενετική μελέτη σχετικά με τη γονιμότητα και τη γήρανση που δημοσιεύτηκε στο Science Advances μπορεί να βρήκε ακριβώς αυτό που χρειαζόταν η υπόθεση των δεκαετιών του Williams.

Είναι η γήρανση παρενέργεια της εξέλιξης;

Η ερευνητική ομάδα υπό την ηγεσία του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, υπό την καθοδήγηση των Jianzhi Zhang και Erping Long, εξέτασε δεδομένα γενετικών, αναπαραγωγικών και θανάτων από 276.000 εθελοντές ευρωπαϊκής καταγωγής στη βάση δεδομένων Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου, το μεγαλύτερο γενετικό έργο στον κόσμο. Η εξαντλητική επισκόπηση των γονιδίων και της υγείας των εθελοντών διαπίστωσε ότι η διάρκεια ζωής έχει γενετικά αρνητική συσχέτιση με την αναπαραγωγή. Αυτό σημαίνει ότι οι γενετικές μεταλλάξεις που ενισχύουν τη γονιμότητα τείνουν να μειώνουν τη μακροζωία.

Οι ερευνητές βρήκαν περισσότερες από μερικές από αυτές τις μεταλλάξεις. Βρήκαν εκατοντάδες – το καθένα τείνει να αυξάνει τη γονιμότητα στους νέους ενώ παρεμποδίζει τη μακροζωία στα μεγαλύτερα χρόνια.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, τον Δρ Zhang και τον Δρ. Λονγκ, τα άτομα με γενετικές διακυμάνσεις που προάγουν την αναπαραγωγή είναι λιγότερο πιθανό να ζήσουν πέρα από την ηλικία των 76 ετών. Διαπίστωσαν ότι οι γενετικές μεταλλάξεις που ενισχύουν τη γονιμότητα αυξήθηκαν σε επιπολασμό κατά τη διάρκεια των γενεών από το 1940 έως το 1969, δείχνοντας ότι οι άνθρωποι συνεχίζουν για να εξελιχθεί και να διαδοθεί το χαρακτηριστικό.

Η γήρανση φαίνεται να είναι μια παρενέργεια της εξέλιξης. Η φυσική επιλογή με την πάροδο του χρόνου επιλέγει γονίδια και επιλέγει μεταλλάξεις που ενισχύουν την αναπαραγωγή αντί για μεγάλη διάρκεια ζωής. «Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν ισχυρή υποστήριξη για την υπόθεση της Williams ότι η γήρανση προκύπτει ως υποπροϊόν της φυσικής επιλογής για νωρίτερη και περισσότερη αναπαραγωγή. Η φυσική επιλογή ενδιαφέρεται ελάχιστα για το πόσο θα ζήσουμε μετά την ολοκλήρωση της αναπαραγωγής, επειδή η φυσική μας κατάσταση καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το τέλος της αναπαραγωγής», δήλωσε ο Zhang, διακεκριμένος καθηγητής στο U-M Τμήμα Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας.

Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν τον όρο fitness για να περιγράψουν χαρακτηριστικά που αυξάνουν τη γονιμότητα κάποιου.

Στην εξαντλητική ανασκόπηση της Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου, οι Long και Zhang διαπίστωσαν επίσης ότι δύο παιδιά μπορεί να είναι ένας ιδανικός αριθμός απογόνων για γενική μακροζωία, ένα εύρημα που υποστηρίζει τα αποτελέσματα προηγούμενων μελετών, όπως η Framingham Heart Study. «Το να έχεις λιγότερα ή περισσότερα παιδιά μειώνει τη διάρκεια ζωής». Jianzhi Zhang «Είναι ενδιαφέρον ότι, όταν ελέγχετε τη γενετικά προβλεπόμενη ποσότητα και το χρόνο αναπαραγωγής, το να έχετε δύο παιδιά αντιστοιχεί στη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής», είπε ο Zhang.

Παγκόσμια αύξηση της διάρκειας ζωής παρά τις μεταλλάξεις

Ωστόσο, σε αντίθεση με την έρευνα του Zhang, το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου αυξάνεται σταθερά παγκοσμίως από 46,5 χρόνια το 1950 σε 73 χρόνια το 2023.
Γιατί αυξάνεται το προσδόκιμο ζωής εάν οι γενετικές μεταλλάξεις ευνοούν τη γονιμότητα έναντι της μακροζωίας;

Οι Long και Zhang σημειώνουν ότι σε σύγκριση με τις σύγχρονες βελτιώσεις, όπως οι ιατρικές και τεχνολογικές εξελίξεις, οι γενετικοί παράγοντες επηρεάζουν λιγότερο τη διάρκεια ζωής από τους περιβαλλοντικούς παράγοντες. «Αυτές οι τάσεις οδηγούνται κυρίως από σημαντικές περιβαλλοντικές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στον τρόπο ζωής και στις τεχνολογίες, και είναι αντίθετες με τις αλλαγές που προκαλούνται από τη φυσική επιλογή των γενετικών παραλλαγών που εντοπίστηκαν σε αυτή τη μελέτη», έγραψαν οι Long και Zhang.
«Αυτή η αντίθεση δείχνει ότι, σε σύγκριση με τους περιβαλλοντικούς παράγοντες, οι γενετικοί παράγοντες παίζουν μικρό ρόλο στις ανθρώπινες φαινοτυπικές αλλαγές που μελετώνται εδώ».

Επιπτώσεις για την επιστήμη της γήρανσης

Η ανταγωνιστική υπόθεση της πλειοτροπίας της γήρανσης δεν είναι νέα, αλλά οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη μελετήσει επαρκώς σε ανθρώπους. Με το μεγάλο μέγεθος δείγματος, αυτή η νέα μελέτη είναι ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση των ασθενειών που σχετίζονται με τη γήρανση και της δύναμης των περιβαλλοντικών παραγόντων, βοηθώντας τους μελλοντικούς επιστήμονες να συνδέσουν γενετικές παραλλαγές με προβλήματα υγείας σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας.

Για παράδειγμα, η έρευνα μπορεί τελικά να συνδέσει τις γενετικές μεταλλάξεις με τη «φλεγμονή», τη χρόνια φλεγμονή χαμηλού βαθμού που αυξάνεται με την ηλικία. Οι επιστήμονες μπορεί να βρουν τρόπους να χειριστούν τις μεταλλάξεις για να αυξήσουν τη μακροζωία. Ωστόσο, όπως αποδεικνύουν οι κοινές γενετικές παραλλαγές, η ενασχόληση με ένα πράγμα μπορεί να επηρεάσει αρνητικά ένα άλλο.

Πηγές