Hva er noen mitokondrielle teorier om aldring?
Aldring, eller alderdom, blir generelt sett på som en nødvendig komponent i menneskelivet. Gerontologi omfatter studier av aldringsprosesser og aldringseffekter, og en spennende gren av gerontologi søker å forstå de biologiske prosessene som letter aldring. Mange aldringsteorier eksisterer, og mer enn noen få vurderer rollen som en liten cellulær struktur som mange individer sannsynligvis ikke engang er klar over: mitokondjonen. Denne strukturen hjelper til i mange cellefunksjoner, og forstyrrelser i en av følgende funksjoner kan potensielt indusere aldring: celledeling, cellesignalering og celledød. Den kanskje mest kjente mitokondriell teorien om aldring gjelder virkningen av ustabile oksygenmolekyler kalt frie radikaler på mitokondrielle strukturer.
Mitokondrier kan tenkes som cellers energifabrikker. Hver menneskelige celle besitter hvor som helst fra dusinvis til tusenvis av disse fabrikkene. Hver ørsmå mitokondrion arbeider for å produsere energi som driver forskjellige prosesser, fra pust til gange. De skaper denne energien ved å bryte ned matmolekyler til elektroner som deretter blir lagret i adenosintrifosfat (ATP) energibunter.
Mitokondrielle strukturer har en annen type deoksyribonukleinsyre (DNA) enn andre celledeler. DNAet som finnes i mitokondrier er kjent som mitokondriell DNA (mDNA), og det inneholder ikke det samme nivået av beskyttelse som tradisjonelt DNA. Både enzymer og proteiner som kalles histoner beskytter typisk DNA mot alvorlig skade, men mDNA mangler disse stoffene. Derfor, som en mitokondrion opprettholder skade, gjør det også energiprosessene som dikterer så mye av menneskets evne. Cellulær degenerasjon er således en av de mer betydningsfulle tilnærmingene til mitokondrielle aldringsteorier.
En nært tilknyttet underavdeling av celledegenerasjon mitokondriell teori om aldring er teorien om frie radikaler. De fleste molekyler i kroppen fungerer på en stabil og forutsigbar måte, men likevel kan det oppstå ustabilitet, spesielt i kroppens oksygenmolekyler. Når oksygenmolekyler mister rekkefølgen, blir de kalt frie radikaler. Disse kaotiske partiklene kan forårsake alvorlig ødeleggelse på skjøre områder, og de trives i mitokondrielle områder, siden hver mitokondrion utøver respirasjon for celler. På grunn av deres manglende beskyttelse, er de mitokondrielle DNA-strengene blant de mest utsatte for et angrep med frie radikaler.
Mitokondrier har andre sentrale funksjoner bortsett fra energiproduksjon, og hver av disse funksjonene kan tjene som linser i mitokondrielle aldringsteorier. For eksempel er stoffene en viktig hjørnestein i celledelingen, der en celle deler seg opp i flere nye celler. Denne prosessen hjelper til med å erstatte gamle og slitte celler, så hvis celledeling bremser eller stopper, vil effekten av spredningen av gamle celler merkes både i og utenfor kroppen. Dysfunksjonelle mitokondrier vil ha stor innvirkning på celledelingskapasitet.
På en relatert merknad kan disse strukturene også i stor grad diktere programmert celledød: en prosess der celler i hovedsak selvdestruererer. Ulike prosesser som kan lette dette selvmordet inkluderer fragmentering av DNA, mutasjon av cellemembraner og nedbrytning og krymping av cellens kjerne. Hvis programmert celledød manifesteres gjennom aldring slik mange forskere mener, vil mitokondrionens rolle i å lette programmert celledød legge et annet aspekt til mitokondrielle teorier om aldring.
Celler kan kommunisere med hverandre i stor grad på grunn av mitokondrier også. Mitokondrier hjelper til med cellesignalisering, der celler overfører impulser av informasjon relatert til likevekt, vevsreparasjon og andre prosesser. Vedvarende mitokondrieskader kan forårsake feil i denne informasjonsbehandlingen. Forskere fokuserte på feilteorier skylder på dette utfallet for mange sykdommer. Aldringsteoretikere kan også tilskrive feil cellesignalering til aldringsprosesser.
Mange faktorer kan påvirke en mitokondrions helse og funksjon. Som nevnt tidligere gir fri radikal teori en forklaring på defekte mitokondrier. Cellulære mutasjoner kan forårsake lignende skader, og disse mutasjonene kan være resultatet av kosthold, arvelige tilstander eller bare enkle sjanser. Noen ganger oppstår skaden fra naturlig slitasje over tid. Siden de fleste hudceller bare har en mitokondrion for å opprettholde dem over en levetid, er det kanskje overraskende at huden er et av de mest synlige områdene for aldringseffekter.
Forskning på mitokondrielle teorier om aldring har ført til noen botemiddelanbefalinger. For det første antas B-komplekse vitaminer å lindre og rette opp noen av enzymdefektene forårsaket av mitokondrieskader. I tillegg kan stoffene lipoic acid og alcar omdirigere hjernens energiproduksjonsaktiviteter mot mitokondrier når disse prosessene på annen måte er hindret.