Vad är några mitokondriella teorier om åldrande?
Åldrande, eller senescens, ses i allmänhet som en nödvändig komponent i människors liv. Gerontologi omfattar studien av åldringsprocesser och åldrande effekter, och en spännande gren av gerontologi försöker förstå de biologiska processerna som underlättar åldrandet. Många teorier om åldrande finns, och mer än ett fåtal överväger rollen som en liten cellulär struktur som många individer troligtvis inte ens är medvetna om: mitokondionen. Denna struktur hjälper till i många cellfunktioner och störningar i någon av följande funktioner kan potentiellt inducera åldrande: celldelning, cellsignalering och celldöd. Kanske den mest välkända mitokondriella teorin om åldrande berör påverkan av instabila syremolekyler som kallas fria radikaler på mitokondrie strukturer.
Mitokondrier kan betraktas som cellernas energifabriker. Varje mänsklig cell har någonstans från dussintals till tusentals av dessa fabriker. Varje liten mitokondrion arbetar för att producera energi som driver olika processer, från andning till promenader. De skapar denna energi genom att bryta ner matmolekyler till elektroner som sedan lagras i adenosintrifosfat (ATP) energibuntar.
Mitokondriella strukturer har en annan typ av deoxiribonukleinsyra (DNA) än andra celldelar. DNA som finns i mitokondrier är känt som mitokondriell DNA (mDNA), och det innehåller inte samma skyddsnivå som traditionellt DNA. Både enzymer och proteiner som kallas histoner skyddar typiskt DNA från all större skada, men mDNA saknar dessa ämnen. Därför, som en mitokondrion upprätthåller skada, så gör energiprocesserna som dikterar så mycket av mänsklig förmåga. Cellulär degeneration är alltså en av de mer betydelsefulla metoderna för mitokondriella teorier om åldrande.
En nära associerad underindelning av celldegeneration mitokondriell teori om åldring är teorin om fria radikaler. De flesta molekyler i kroppen fungerar på ett stabilt och förutsägbart sätt, men ändå kan det fortfarande uppstå instabilitet, särskilt i kroppens syremolekyler. När syremolekyler förlorat sin ordning kallas de fria radikaler. Dessa kaotiska partiklar kan orsaka allvarlig förödelse på bräckliga områden, och de trivs i mitokondriella områden, eftersom varje mitokondrion utför andning för celler. På grund av deras brist på skydd är de mitokondriella DNA-strängarna bland de mest sårbara för en attack med fria radikaler.
Mitokondrier har andra viktiga funktioner bortsett från energiproduktion, och var och en av dessa funktioner kan fungera som en lins i mitokondriella åldrande teorier. Till exempel är ämnena en viktig hörnsten i celldelningen, genom vilken en cell delas upp i flera nya celler. Denna process hjälper till att ersätta gamla och slitna celler, så om celldelningen bromsar eller stoppar, kommer effekterna av spridningen av gamla celler att kännas både i och utanför kroppen. Dysfunktionella mitokondrier kommer att påverka celldelningsförmågan kraftigt.
På en relaterad anmärkning kan dessa strukturer också till stor del diktera programmerad celldöd: en process där celler i huvudsak självförstörs. Olika processer som kan underlätta detta självmord inkluderar fragmentering av DNA, mutering av cellmembran och nedbrytning och krympning av cellens kärna. Om programmerad celldöd manifesteras genom åldrande som många forskare tror, så bidrar mitokondrionens roll i att underlätta programmerad celldöd ytterligare en aspekt till mitokondriella teorier om åldrande.
Celler kan också kommunicera med varandra till stor del på grund av mitokondrier också. Mitokondrier hjälper till i cellsignalering, där celler överför impulser av information som rör jämvikt, vävnadsreparation och andra processer. Fortsatt mitokondriell skada kan orsaka fel i denna informationshantering. Forskare fokuserade på felteorier skyller på detta resultat för många sjukdomar. Åldrande teoretiker kan också tillskriva felaktiga cellsignaler till åldringsprocesser.
Många faktorer kan påverka en mitokondrions hälsa och funktion. Som nämnts tidigare ger den fria radikala teorin en förklaring till felaktig mitokondrier. Cellulära mutationer kan orsaka liknande skador, och dessa mutationer kan vara resultatet av kost, ärftliga tillstånd eller bara enkla chanser. Ibland uppstår skadorna av naturligt slitage över tid. Eftersom de flesta hudceller bara har en mitokondrion för att upprätthålla dem under en livslängd, är det kanske inte förvånande att huden är ett av de mest synliga områdena för åldrande effekter.
Forskning om mitokondriella teorier om åldrande har lett till några rekommendationer om botemedel. För det första tros B-komplexa vitaminer lindra och korrigera en del av enzymdefektioner orsakade av mitokondriell skada. Dessutom kan ämnena lipoic acid och alcar omdirigera hjärnans energiproducerande aktiviteter mot mitokondrier när dessa processer på annat sätt har hindrats.