Kehon koko ja pitkäikäisyys: Eläinten eliniän paradoksi

Hyppää osioon

• Koon ja eliniän paradoksi
• Kaljumyyrikän pitkäikäisyysmalli
• DNA:n korjaus ja syövän ehkäisy
• Aineenvaihdunnan nopeuden rooli vanhenemisessa
• Pitkäikäisten lajien tutkimus ihmisterveyden hyväksi
• Koko transkriptio

Koon ja eliniän paradoksi

Lääketieteen tohtori Steven Austad korostaa vanhenemistutkimuksessa esiintyvää mielenkiintoista paradoksia. Eläinlajien välillä suuremmat lajit elävät yleensä pidempään kuin pienemmät. Yksittäisen lajin sisällä kaava on kuitenkin päinvastainen: pienemmät yksilöt, kuten pienikokoiset koirarodut tai hiiret, elävät tyypillisesti pidempään kuin suuremmat. Tämä lajinsisäinen ilmiö on ristiriidassa lajienvälisen kaavan kanssa, mikä asettaa tutkijoille haastavan arvoituksen ratkaistavaksi.

Kaljumyyrikän pitkäikäisyysmalli

Lääketieteen tohtori Steven Austad pitää kaljumyyrikkää poikkeuksellisena mallina pitkäikäisyystutkimuksessa. Vaikka se on suunnilleen laboratoriohiiren kokoinen, se elää lähes kymmenen kertaa pidempään. Tämä äärimmäinen ero tekee siitä kiinnostavan kohteen hidastuneen vanhenemisen mekanismien tutkimuksessa. Austad esittää, että sen ainutlaatuinen maanalainen elinympäristö – matala happipitoisuus ja korkea hiilidioksidipitoisuus – saattaa vaikuttaa sopeutumiseen, vaikka tarkkoja syitä sen poikkeukselliseen pitkäikäisyyteen ei vielä täysin ymmärretä.

DNA:n korjaus ja syövän ehkäisy

Nykyaikaiset molekyylityökalut auttavat tutkijoita tunnistamaan pitkäikäisyyserot. Austadin mukaan kaljumyyrikät korjaavat DNA:ta paremmin kuin hiiret, vaikka eivät yhtä tehokkaasti kuin ihmiset. Niillä on myös kehittyneempiä syöpää ehkäiseviä mekanismeja. Nämä sisäiset prosessit ovat keskeisiä tutkimuskohteita. Austad korostaa, että keskittyminen useisiin pitkäikäisiin lajeihin – ei vain yhteen – on välttämätöntä. Tämä kolmiomittaukseen verrattava lähestymistapa auttaa tunnistamaan yhteisiä mekanismeja, joita voitaisiin soveltaa ihmisten terveyden keston pidentämiseen.

Aineenvaihdunnan nopeuden rooli vanhenemisessa

Haastattelussa lääketieteen tohtori Anton Titovin kanssa käsitellään kiisteltyä yhteyttä aineenvaihdunnan nopeuden ja pitkäikäisyyden välillä. Austad on uransa aikana haastanut käsityksen, että nopea aineenvaihdunta johtaisi väistämättä lyhyempään elämään. Hän selventää, että vaikka aineenvaihdunnalla on rooli vanhenemisessa, se ei yksin määrää pitkäikäisyyttä. Esimerkkinä hän mainitsee jättiläiskilpikonnan, joka voi elää 175–180 vuotta huolimatta erittäin hitaasta aineenvaihdunnastaan. Tämä osoittaa, että myös hidas solunjakautuminen ja muut tekijät ovat ratkaisevan tärkeitä.

Pitkäikäisten lajien tutkimus ihmisterveyden hyväksi

Lääketieteen tohtori Steven Austad hahmottelee strategisen lähestymistavan, jossa eläinten pitkäikäisyystutkimusta hyödynnetään ihmisten terveyden edistämisessä. Hänen mukaansa korkean aineenvaihdunnan omaavien pitkäikäisten lajien, kuten kaljumyyrikän, tutkiminen on ihmisille merkityksellisempää. Aineenvaihduntansa suhteen kaljumyyrikkä elää pidempään kuin ihminen, mikä tekee siitä arvokkaan malliorganismin. Sitä vastoin jättiläiskilpikonna hitaan aineenvaihduntansa vuoksi elää itse asiassa lyhyemmän ajan kuin ihminen. Austad uskoo, että vertaileva biologia on avain terveen ihmiselinän pidentämisen menetelmien löytämisessä.

Koko transkriptio

Lääketieteen tohtori Anton Titov: Tämä on erittäin mielenkiintoista, sillä olet huomioinut myös, että yleisesti pienikokoiset eläimet elävät pidempään. Tämä pätee koiriin: pienikokoiset rodut elävät pidempään kuin suurikokoiset. Mutta on myös samankokoisia eläimiä, kuten kaljumyyrikkä, joka on hiiren kokoinen mutta elää lähes kymmenen kertaa pidempään. Mikä voisi selittää tällaisia eroja vanhenemisessa?

Lääketieteen tohtori Steven Austad: Nykyaikaisten molekyylityökalujemme ansiosta alamme vähitellen ymmärtää tätä eroa. Emme kuitenkaan ole vielä saavuttaneet täyttä selvyyttä. Varmasti on olemassa sisäisiä prosesseja, jotka vaikuttavat vanhenemiseen.

Kaljumyyrikät korjaavat esimerkiksi DNA:ta paremmin kuin hiiret, vaikka eivät yhtä hyvin kuin ihmiset. Ymmärrämme myös enemmän niiden syöpää ehkäisevistä strategioista. Mutta emme vielä tiedä varmasti, miksi ne elävät kymmenen kertaa pidempään kuin hiiri. Se on kiehtova malli, ja mielestäni se osoittaa suunnan seuraaville tutkimuksille.

Emme kuitenkaan voi keskittyä vain yhteen pitkäikäiseen lajiin, koska se kertoisi todennäköisesti lähinnä kyseisen lajin idiosynkratisista piirteistä. Kaljumyyrikät elävät maan alla matalan hapen ja korkean hiilidioksidipitoisuuden olosuhteissa. Onko sillä vaikutusta niiden sopeutumiseen, emme tiedä.

Mielestäni meidän tulisi keskittyä useisiin erittäin pitkäikäisiin lajeihin ja yrittää löytää parhaat menetelmät ihmisterveyden edistämiseksi kolmiomittauksen tapaan.

Muuten, halusin palauttaa mieleen aiemman huomiosi, joka mielestäni aiheuttaa usein sekaannusta – ja jota itsekin kohtaan puhuessani vanhenemisesta. Yksittäisten lajien välillä suuremmat lajit elävät yleensä pidempään kuin pienemmät. Lajin sisällä pätee kuitenkin päinvastainen sääntö: pienemmät yksilöt elävät pidempään kuin suuremmat. Pienet koirarodut elävät pidempään kuin suuret, pienet hiiret pidempään kuin suuret hiiret, pienet hevoset pidempään kuin suuret hevoset. Lajinsisäinen kaava on siis täysin päinvastainen kuin lajienvälinen.

Lääketieteen tohtori Anton Titov: Kiehtovaa. Mikä mielestäsi selittää nämä lajienväliset vs. lajinsisäiset erot eliniässä? Saman lajin sisällä aineenvaihdunnan nopeudet ovat oletettavasti melko samanlaiset?

Lääketieteen tohtori Steven Austad: Kyllä. Olen viettänyt paljon aikaa urallani kumoten ajatusta, että aineenvaihdunta määrää väistämättä pitkäikäisyyden. Mutta totuus on, että se ei ole ratkaiseva tekijä. Se ei yksin määrää elinikää, vaikka sillä onkin vaikutus.

Kun pohdimme lajeja, joista voimme oppia, meidän tulisi keskittyä lajeihin, joilla on korkea aineenvaihdunta, koska ne altistuvat mahdollisesti enemmän soluvaurioille kuin matalan aineenvaihdunnan lajit. Esimerkiksi jättiläiskilpikonnat elävät 175–180 vuotta, paljon pidempään kuin ihmiset, mutta niiden aineenvaihdunta on uskomattoman hidas.

Mielestäni hitaasta solunjakautumisesta emme todennäköisesti opi paljoakaan ihmisterveyden parantamiseksi tutkimalla esimerkiksi jättiläiskilpikonnaa. Sen sijaan kaljumyyrikän kaltaisten lajien tutkiminen on mielekkäämpää, koska aineenvaihduntansa suhteen se elää pidempään kuin ihminen. Jättiläiskilpikonnat puolestaan elävät aineenvaihduntansa suhteen lyhyemmän ajan kuin ihmiset.