David Gems tutvustas vananemisalast uurimistööd eelmisel nädalal Tartus peetud Geenifoorumil.

FOTO: Andres Tennus / Tartu Ülikool

Senine arusaam vananemisest ning antioksüdantide vananemist pidurdavast toimest on eksitav, väidab Londoni University College’i biogerontoloogia professor David Gems. Pigem põhjustavad vananemist protsessid, mida noores eas vajame ning mis seejärel ei lülitu välja.

Uurite, kuidas vananevad millimeetripikkused varbussid, populaarsed laboriloomad Caenorhabditis elegans. Mida olete leidnud?

Uurimistöö lähtealus on püüd mõista, mis on vananemine, ja leida seda juhtivaid geene. Selle raames oleme uurinud usse, kellel on muudetud üks geen ja kes elavad seetõttu kauem. Vananemise valdkonnas oli teed­rajav avastus, et vananemine on plastiline, seda on võimalik aeglustada. Mutatsioonidega on võimalik ussikese eluiga kahe-kolmekordistada, õigupoolest pikendada isegi kümme korda, ent küsimus on, kuidas geenid selle saavutavad. Oleme leidnud vananemist reguleeriva mehhanismi, kuid me ei tea täpselt, mida see kontrollib. See on just nagu lüliti, mille puhul me ei tea, kuhu juhtmed viivad.

Seetõttu hakkasime uurima vananemise käsitlusi. Üks aastate jooksul mõjukas olnud teooria sõnastab, et vananemine on sisuliselt kulumisprotsess. Autod roostetavad ja nende mootorisse koguneb põlemisjääke, kõik keerukad mehhanismid kuluvad. Elusorganismid on keerukad mehhanismid ja seega ka meie kulume vananedes. See on vaistlikult loogiline lähenemine.

Mõjukas on olnud arusaam, et neid kahjustusi põhjustab hapnik. Neid hapnikukahjustusi on kehades näha ja selle protsessi olemasolu on tõestatud. Kui see teooria on tõene, peaks saama vananemist aeglustada või kiirendada, kui muuta hapnikukahjustuste ulatust, näiteks luues kahjustustele ülimalt vastupidavad või ülitundlikud organismid. Seda katset on teinud paljud eri laborid, kes töötavad usside, äädikakärbeste või hiirtega. Nad on manipuleerinud nende kahjustuste vastaseid kaitsemehhanisme või kahjustuste ulatust.

Ei vasta üldse tõele, et kahjustuste ulatus on seotud vananemise kiirusega. Mind pani üldlevinud teooria vildakuses kahtlema katse, milles tegime hapnikukahjustustele ülivastuvõtlikud ussid. Nende keha oli kahjustusi täis, ent eluiga oli tavapärane. Sellisel juhul ei saa teooria kehtida.

Sellele teooriale tugineb ju ka levinud arusaam antioksüdantide kasulikkusest, kuna need neutraliseerivad kahjustusi tekitavaid vabu radikaale. Mida räägivad teadustulemused antioksüdantide kasulikkuse või kahjulikkuse kohta?

Nüüdseks on palju uuritud antioksüdante sisaldavate toidulisandite, neelatavate tablettide mõju inimeste tervisele. Mõned uuringud on kestnud vähemalt viisteist aastat ning kui võtta tulemused kokku, ei ole tõendeid, et sellised toidulisandid toovad tervisele kasu. Üks põhjus, miks neid lisandeid on tervislikuks peetud, on just olnud levinud arusaam vananemisest. Ent see on nüüdseks suuresti ümber lükatud. Laborites hapnikukahjustuse alal tehtud katsed on kooskõlas uuemate teadmistega antioksüdantidega toidulisandite vallas. Pole põhjust arvata, et antioksüdantide neelamine on tervisele kasulik.

Loomulikult kerkis küsimus: kui levinud teooria on ekslik, mis selle asemele tuleb?

Tutvustasite Tartus peetud Geenifoorumil lähenemist, mille autor on New Yorgi osariigis Buffalos asuva Roswell Parki vähiinstituudi professor Mihhail Blagosklonnõi. Milles see seisneb?

Uue teooria kohaselt ei ole vananemine kulumisprotsess, vaid seda põhjustavad kehas aset leidvad protsessid, mis on arengu osa. Hilisemas elus need jätkuvad, viivad teatud kehaosades liigse kasvuni, mis viimaks põhjustab patoloogiaid (haiguslikke muutusi organismis – toim).

Kasvu ja vananemise vahel näib olevat tugev seos. Kui näiteks katseloomade toitumist märkimisväärselt piirata, nende vananemine aeglustub. Uue teooria kohaselt on põhjus asjaolu, et see pidurdab hilisemas elujärgus kasvuprotsesside vohamist.

Põhimõtteliselt on näide liigsest kasvust ka ülekaalulised inimesed. Vananedes kipub meil kogunema rasvakiht, millel võib olla tervisele laastav mõju. Just see liiasuse probleem teatud kehaosades on põhjus, miks minu arvates ülekaalulised kipuvad kiiremini vananema, sest kasvuprotsesse kiirendatakse.

Teine näide on vananedes suurenev vähirisk, mis viitab samuti liigse kasvu põhjustatud haiguslikele muutustele. Omal moel on väga sarnane teise tüübi diabeet, mis on seotud liigsete signaalidega rakus, mis viib insuliinitundetuse tekkeni.

Kas midagi põhjustab nende protsesside kiirenemist või kaasneb probleem lihtsalt sellega, et protsessid jätkavad tööd?

Uue teooria kohaselt ei lähe midagi õigupoolest rikki. Kõik töötab hästi. Kui lihtsuse huvides sõnastada radikaalne vastandus vana teooriaga, siis too oli lagunemise teooria. Uus teooria ütleb, et midagi ei lagune, kõik toimib hästi, kuid pole lihtsalt loodud pikka aega käima. Liigne aktiivsus eri kehaosades põhjustab eri patoloogiaid. See on uue teooria kohaselt vananemise tuum.

Evolutsioon on kõik loomaliigid optimeerinud jõudma paljunemisikka. Probleem on selles, et selle ea möödudes ei hooli evolutsioon sinust enam, kuna puudub mõju järglastele. Kasvurajad on optimeeritud paljunemise nimel, kuid paistab, et enamikus organismides on need kasvutasemed liiga kõrged. Oleme programmeeritud paljunemise, mitte maksimaalse eluea nimel. Vananemisel ei ole eesmärki, see on lihtsalt evolutsiooni tähenduseta kõrvalnähe.

Keegi on unustanud masina välja lülitada...

Analoogia, mida kasutab Blogosklonnõi, on vann. Organismi areng on justkui vanni täitumine, kuid kuna evolutsioon ei keera kraani kinni, siis hakkab see viimaks üle ajama ja ujutab terve korteri üle. See on vananemine.

Kas vanadusse on võimalik surra?

Traditsioonilise lähenemise juures on tõesti naljakas arvamus, et eksisteerib normaalne vananemine, millesse surrakse. Kui õnnestuks näiteks vältida vähki ja dementsust, kogeksid inimesed lihtsalt tavalist vananemist ning sureksid ikkagi.

Küsimus on aga selles, mis on vananemine? Bioloogilises plaanis seda vaadeldes ei näe me muud, kui patoloogiaid. Mitte midagi muud peale patoloogiate ja väärtalitluste. Teaduslikult vaadates näib vananemine olevat sündroom. Vaat et kõigi sündroomide ema, arvestades, millesse me tänapäevases maailmas kipume surema. Suur osa meist lahkub vähi, dementsuse, südame-veresoonkonnahaiguste, suhkurtõve ja hulga teiste haiguste tõttu, mis on õigupoolest vaid laiema vananemise sündroomi sümptomid.

Kuidas selle teooria kohaselt seletada vanaduse nähtavaid tunnuseid: kortse, halle juukseid?

On kummaline, et vanaduse puhul mõeldakse esmajoones selle välistele tunnustele. Omal moel on need tihti pindmised ja väheolulised, kuid annavad märku sellest, mis toimub keha sisemuses. Kahjuks on seal rida surmavaid haiguslikke muutusi.

Millised on teooriat toetavad eksperimentaalsed ja empiirilised tõendid?

Sel on mitu lähtekohta. Ühelt poolt on selge, et kahjustuste kontrollimine ei ole tegur, mis juhib vananemist. See tuleneb suutmatusest tõestada rakukahjustustel tuginevat vananemise teooriat. Teised tõendid tulevad vaatlusest, millised geenid vananemist reguleerivad. Kümme aastat tagasi, kui uurisime vananemist juhtivaid geene, leidsime rajad, mis kontrollivad kasvu. Pikka aega oli arusaamatu, miks nad peaksid olema vananemisega seotud, kuna nad ei näi juhtivat kahjustuste kontrollimist. Algul ütlesid paljud, et kasv ei ole vananemisega seotud, et geeni mõjusid kasvule ja vananemisele on võimalik lahus hoida. Algul näis, et seos kasvuga on valejälg.

Ent nende geenide avastamine on tükk aega viidanud sellele, et kasv on vananemise põhjustaja.

Näiteks nii kasvuhormooni kui ka rakkude kasvu juhtivat valku nimega TOR teevad geenid, mis juhivad ka vananemist. Neid pärssides on võimalik vananemist aeglustada. On ka rohi nimega rapamütsiin, mis andis TORile nime (target of rapamycin – toim) ja mis mudelorganismides aeglustab vananemist.

Inimestel ma ei soovitaks seda võtta, kuna kõrvalmõjuna pärsib ta immuunsüsteemi. Kuid põhimõtteliselt on TORi pärssimine paljulubav viis vananemise aeglustamiseks.

Kas võib siis oletada, et pikaealiste inimeste saladus on geneetiline kasvupiiraja?

Inimesed elavad kaua väga eri põhjustel, kuid pikaealisuse poolest silma paistvate suguvõsade uurimisel on saadud geneetiliselt tõendeid, et neil on teatud signaaliradades madalam aktiivsus. Leideni ülikooli uuring leidis perekondi, kellel on kindel kasvuhormooni geenivariant. Selle variandiga inimesed, vähemasti naised, olid natuke lühemat kasvu ning oluliselt pikema elueaga.

Kas võib olla kindel, et ussidelt ja hiirtelt saadavad tulemused laienevad inimestele? Näiteks tarbitavate kalorite piiramine, mis toimib hiirtel eluea pikendajana väga hästi, ei paista ühe hiljutise uuringu kohaselt primaatidel samasugust mõju omavat.

Kuivõrd on mudelorganismidest saadud tulemused inimestele kohaldatavad, see veel selgub. Keeruline on uurida, mis täpselt inimestel vananemist põhjustab, kuna neil on raske eksperimente läbi viia. Hea algus oleks seegi, kui suudaksime seletada mis tahes organismi vananemisprotsessi. Seni ei ole seda selgeks saadud mitte ühegi organismi puhul. Mu enda uurimistöö eesmärk on selgitada, mida tähendab vananemine varbussi jaoks. See on lähtepunkt ja kuivõrd need tulemused kehtivad kõrgemate organismide kohta, ei ole selge. Reeglina saadakse mudel­organismidest tulemuste segu: mõned laienevad ka teistele organismidele, mõned mitte.

Kalorite piiramise küsimus jääb minu jaoks veel lahtiseks. Viidatud uuring väidab tõesti, et kalorite piiramine ei aeglustada reesusahvide vananemist, kuid ma ei usu, et see on viimane sõna.

Lisaks on küsimus, kas kasvuhormooni või TORi signaaliraja pärssimine suudab vähendada haigusi. Kasvuhormoonile tundetud hiirekääbused on tunduvalt pikema elueaga, kuid kas see kehtib ka inimeste puhul? Ecuadoris viidi läbi huvitav uuring, milles uuriti kasvuhormoonile tundetuid kääbuseid. Leiti, et nad ei elanud kauem, kuid nad peaaegu ei haigestunud vähki ega suhkurtõppe, mis on tavainimeste vananemise kaks peamist sümptomit. Arvatakse, et nende signaaliradade mõjutamine võib kaitsta meid vananemisega seotud haiguste eest.

Kuid tuleb liikuda sammhaaval. Geenide ülesanded tuvastati esmalt bakteritel, siis loomadel ja viimaks inimestel. Usun, et kui suudame vananemise lahendada lihtsatel organismidel, annab see meile hulgaliselt vihjeid. Teadus toimibki viiteid kuhjates ning tuleb tegutseda seal, kus on parim võimalus koguda usaldusväärseid vihjeid.

Uus teooria teeb paljud inimesed kahtlemata nukraks, kuna jätab nad ilma võimalusest midagi ise vananemise vastu teha, kas või antioksüdante neelates.

Ma ei usu, et nukruseks on põhjust. Vana teooria kohaselt tuli kauem elamiseks organismis kõik korras hoida, mis on keeruline. Uus teooria ütleb, et on tarvis vaid liigne tegevus välja lülitada ja seeläbi teatud asjad peatada, mis ei ole õigupoolest eriti raske. On uskumatu, et üksainus ravim nagu rapamütsiin suudab pidurdada tervet hulka vanadusega seotud haigusi. Seda seetõttu, et valk TOR mängib kõigi nende eri patoloogiate juures rolli, seega piisaks ainult selle pärssimisest.

Halb uudis võib olla see, et ravi mõttes ei saa praegu midagi ette võtta. Võimalike tulevaste raviviiside osas võib ette kujutada ravimikuure, mis algavad keskeas ning annavad juurde kaks-kolm-neli, kasvõi seitse aastat tervelt elatud elu. Selle väljavaated on üpris head. Praegu on vaja vaid teadusuuringuid ning TORi pärssimist ja selle tervisemõjusid uuritakse praegu intensiivselt. Isiklikult arvan, et palju argumente räägib saledana püsimise kasuks.