Kik élnek 110 évnél is tovább?

Mi a hosszú élet titka? teszik fel a kérdést a Stem Cell Aging and Sex: Are We Missing Something? című írás szerzői, Ben Dulken és Anne Brunet. A válasz bizonyos szempontból egyszerű. Nőnek kell születni, mondják a kutatók, hiszen a 110 évnél is tovább élők 95%-a nő (53-ból 51), és semmi más demográfiai faktornak nincs ilyen jelentős hatása. Azonban az összefüggés hátterében álló okokat korántsem ismerjük, és eddig alig vizsgálták, hogy különbözően öregszenek-e a két nem őssejtjei, továbbá hogy ennek van-e valamilyen befolyása a betegségek megjelenésére és az élettartamra nézvést.

A Stanford Egyetem őssejtkutatói írásukban összefoglalták azt a kevés tudást, ami ez utóbbi témával kapcsolatosan ma rendelkezésünkre áll. Mint írják, a nemek várható élettartama a legtöbb emlős esetén különbözik (a 18. század közepe óta tudjuk ezt a humán populációkkal kapcsolatosan), és az öregedés egyik legfontosabb együttjárója az őssejtek funkcionális hanyatlása, ezért fontos megvizsgálni, miben különbözik az őssejtek öregedése a két nem között.

Amit biztosan tudunk: számos őssejt-típus szex/nem-specifikus szabályozás alatt áll, írja Dulken és Brunet, és a nem befolyásolja az őssejtek öregedésének szabályozását is.

Az élethossz szexuális dimorfizmusa

Az egyik magyarázó hipotézis szerint az élethossz szexuális dimorfizmusának az az oka, hogy a férfiak egyetlen X kromoszómájuk miatt jobban ki vannak téve az X kromoszómán recesszív módon öröklődő hibáknak, egy másik magyarázat a különbséget a mitokondriumok anyai öröklődésére vezeti vissza. Egy evolúciós elmélet szerint a nőstények többet gondoskodnak az utódokról, ezért a hosszabb élettartamért felelős gének inkább náluk szaporodnak fel. Szóba kerül a szteroid hormonok nemek szerinti különböző hasznosítása is, mivel eunuchok (kasztrált férfiak) vizsgálata azt mutatja, hogy élettartamuk átlagosan 14 évvel hosszabb, mint herékkel rendelkező férfitársaiknak, továbbá egy idei tanulmány szerint az ösztrogénkezelés megnöveli a hím egerek élettartamát, míg a nőstényekét nem (Fontana és Partridge). Mindazonáltal, az ösztrogén és a tesztoszteron élettartamot befolyásoló hatásának mechanizmusa jelenleg még nem tisztázott.

A felnőttek őssejtjei szex-specifikus szabályozás alatt állnak

Egy tavalyi tanulmány (Nakada és munkatársai) kimutatta, hogy nőstény egerek szervezetében több a hematopoetikus őssejt és azok proliferatív képessége is nagyobb, mint a hím egerek őssejtjeié, továbbá az is kiderült, hogy e sejtek proliferációja ösztrogén-függő, ami magyarázza, hogy terhesség alatt tovább nő a számuk. Meglepő módon az idegi őssejtek proliferációját is fokozza az ösztrogén.

Más kutatások szerint a nőstényekben jobb az izom őssejtjeinek regeneratív kapacitása, nagyobb a gyors sebgyógyulás és a májregeneráció lehetősége, azonban ezek nincsenek összefüggésben az ösztrogénnel, ami arra utal, hogy az őssejtek szex-specifikus szabályozása nem pusztán az ösztrogén-jelátvitellel függ össze. Mindezek azonban nem adnak választ arra a kérdésre, hogy a szex-specifikus őssejtszabályozás befolyásolja-e magát az élettartamot.

Sok ismert öregedési útvonal szex/nem-specifikus módon befolyásolja az élettartamot, így pl. Fontana és Partridge idei tanulmánya szerint az inzulinszerű növekedési faktor receptor 1-es típusára heterozigóta knockout egerekben megnő az élettartam, de csak nőstények esetén, míg a 6-os szirtuin-gén overexpressziója csak a hímek élettartamát növeli. Harmadik példa a szex/nem-specifikus módon befolyásolt élettartamra: egy egyedülálló vizsgálat szerint férfi szervezetben a férfi és női hematopoetikus őssejtek egyaránt rövidebb telomérákkal rendelkeznek, mint a női szervezetben (Bruderlein és munkatársai egy hematopoetikus kimerizmussal rendelkező dizigóta ikerpárt tanulmányoztak). Mindezekből a kutatók azt a következtetést vonják le, hogy a nőstények szervezetében az őssejtek környezete megfelelőbb a sejtek megújulása számára.

Az őssejtöregedés és a nem közötti kapcsolat lehetséges mechanizmusai

Az egyik feltételezett mechanizmus, írja Dulken és Brunet, a DNS-hibák kialakulása és a reaktív oxigéngyökök szex/nem-specifikus szabályozása lehet, mivel ismert, hogy az ösztrogén elősegíti az antioxidáns gének expresszióját és csökkenti a reaktív oxigéngyökök mennyiségét, míg ezzel ellentétben, a tesztoszteron fokozza az oxidatív stresszt.

Egy másik lehetséges mechanizmusban a „hosszú élet transzkripciós faktor”, a FOXO3 játszik szerepet. A FOXO3-at – ami alapvető szerepet játszik a hematopoetikus és az idegi őssejtek idő előtti kimerülésének megakadályozásában - gátolja az inzulin-jelátvitel, és ennek nagyobb hatása van a nőstények élettartamára, mint a hímekére. Újabb vizsgálatok szerint az ösztrogén alapvetően befolyásolja a FOXO3 celluláris hatásait (Sisci és munkatársai).

Harmadsorban: az ösztrogén képes a telomeráz enzim direkt aktiválására, ami egy módja lehet annak, ahogy a női szervezet által biztosított környezet késlelteti a sejtek öregedését.

Mindezekből a szerzők levonják a következtetést, miszerint a felnőtt szervezet általános szöveteinek őssejtjei szexuálisan dimorfikus szabályozás alatt állnak, és befolyásolják őket a nemi hormonok. Mivel az őssejtek az egész élet során fontosak a szövetek regenerációjához, valószínű, hogy az élettartamban megfigyelhető nemi különbségek kialakulásában szerepet játszik az őssejtek nem-specifikus öregedése.