" 5 μπούτια κοτόπουλο (χωρίς την πέτσα)
" 1 μεγάλο κουνουπίδι
" 3 μεγάλα κρεμμύδια
" ½ κιλό ρύζι μπασμάτι
" 1 κουταλιά κουρκουμά
" 1 κουταλιά κανέλα
" Ελαιόλαδο

Σε μια κατσαρόλα ζεσταίνετε το λάδι και προσθέτετε τα μπούτια του κοτόπουλου μέχρι να πάρουν χρώμα. Κόβετε το κουνουπίδι σε μικρές μπουκιές και τα κρεμμύδια σε ροδέλες. Σε ένα τηγάνι, σοτάρετε το κουνουπίδι και το κρεμμύδι και τα προσθέτετε στην κατσαρόλα με το κοτόπουλο. Προσθέτετε τον κουρκουμά, την κανέλα και λίγο νερό και αφήνετε το φαγητό να πάρει μια βράση. Προσθέτετε το ρύζι, συμπληρώνετε με το ανάλογο νερό και περιμένετε μέχρι να γίνει το ρύζι. Αναποδογυρίζετε την κατσαρόλα σε έναν μεγάλο δίσκο και σερβίρετε.

" 1 κιλό φύλλο για κανταΐφι
" 1 πακέτο βούτυρο
" ½ λίτρο γάλα
" 200 γρ. μανούρι
" 200 γρ. μοτσαρέλα
" ½ κιλό ζάχαρη
" Πορτοκαλί χρώμα ζαχαροπλαστικής
" Λίγο κορν φλάουρ

Χωρίζετε το φύλλο κανταΐφι σε μικρά κομμάτια και το βάζετε σε μια λεκάνη. Λιώνετε το βούτυρο σε ένα κατσαρολάκι και προσθέτετε το χρώμα ζαχαροπλαστικής. Περιχύνετε το φύλλο κανταΐφι με το βούτυρο και ανακατεύετε προσεχτικά μέχρι τα φύλλα να αποκτήσουν πορτοκαλί χρώμα. Σε ένα κατσαρολάκι ζεσταίνετε το γάλα, προσθέτετε το μανούρι και τη μοτσαρέλα και ανακατεύετε μέχρι ενσωματωθούν τα υλικά. Διαλύετε το κορν φλάουρ σε λίγο κρύο γάλα και το προσθέτετε στην κατσαρόλα για να δέσει το μίγμα. Σε ένα ταψί στρώνετε το 1/3 του φύλλου, απλώνετε την κρέμα και καλύπτετε με το υπόλοιπο φύλλο. Ψήνετε το γλυκό για 20 λεπτά στους 180 βαθμούς. Σε ένα κατσαρολάκι βράζετε τη ζάχαρη και το αντίστοιχο νερό και περιμένετε να δέσει το σιρόπι. Σιροπιάζετε το κνάφε και σερβίρετε.

Φυσιολογία είναι η μελέτη των μηχανικών, φυσικών, και βιοχημικών λειτουργιών των ζωνταντών οργανισμών ή, με απλούστερους όρους, ο τρόπος λειτουργίας ενός οργανισμού ή ενός συστήματος του οργανισμού.

Η φυσιολογία παραδοσιακά διακρίνεται στην φυσιολογία φυτών και στην ζωική φυσιολογία, αλλά οι αρχές της φυσιολογίας είναι καθολικές. Παραδείγματος χάριν, ό,τι ισχύει για τη φυσιολογία των κυττάρων των μυκήτων, μπορεί επίσης να ισχύσει για τα ανθρώπινα κύτταρα.

Ο τομέας της ζωικής φυσιολογίας επεκτείνει τα εργαλεία και τις μεθόδους της ανθρώπινης φυσιολογίας στα ζώα είδη. Η φυσιολογία φυτών δανείζεται, επίσης, τεχνικές και από τους δύο τομείς. Το πεδίο θεμάτων του είναι τουλάχιστον τόσο διαφορετικό όπως το ίδιο το δέντρο της ζωής. Λόγω αυτής της ποικιλομορφίας θεμάτων, η έρευνα στη ζωική φυσιολογία τείνει να επικεντρωθεί στην κατανόηση του πώς τα φυσιολογικά γνωρίσματα μεταβλήθηκαν σε όλη την εξελικτική ιστορία των ζώων.

Αλλοι σημαντικοί κλάδοι της επιστημονικής μελέτης, που έχουν προκύψει από την έρευνα της φυσιολογίας περιλαμβάνουν την βιοχημεία, την βιοφυσική, την παλαιοβιολογία, την βιο-μηχανική και την φαρμακολογία.

Ο Abu Bakr Al Razi (γενικά γνωστός ως Rhazes) που πρώτος περιέγραψε ορισμένους φυσιολογικούς παραμέτρους, όταν θέλησε να ιδρύσει ένα νοσοκομείο στη Βαγδάτη του όγδοου αιώνα. Ο Razi (Ράτζι) ακολουθήθηκε από τον Al Kindi (Αλ Κίντι), ο οποίος έγραψε μια πραγματεία σχετικά με την ανθρώπινη φυσιολογία. Ο Ανατόμος William Harvey (Ουίλιαμ Χάρβει) περιέγραψε την κυκλοφορία του αίματος 17ος αιώνας, που περιέχει την αρχή της πειραματικής φυσιολογίας. Ο Χέρμαν Μποερχααβε (Herman Boerhaave) αναφέρεται ορισμένες φορές ως ο πατέρας της φυσιολογίας λόγω της υποδειγματικής διδασκαλίας του στο Λέιντεν και της συγγραφής του εγχειριδίου "Institutiones medicae' (1708).

Η ανθρώπινη Φυσιολογία είναι ο πιο σύνθετος τομέας στο θέμα. Περιλαμβάνει διάφορες υποδιαιρέσεις, που επικαλύπτουν η μια την άλλη. Πολλά ζώα έχουν παρόμοια ανατομία με τους ανθρώπους και μοιράζονται έτσι πολλές από αυτές τις περιοχές.

• Η Mυοφυσιολογία εξετάζει τη λειτουργία των μυών
• Η Νευροφυσιολογία αφορά τη φυσιολογία του εγκεφάλου και των νεύρων
• Η Φυσιολογία κυττάρων εξετάζει την φυσιολογία των επιμέρους κυττάρων
• Η συγκριτική ή περιβαλλοντική φυσιολογία εξετάζει τον τρόπο προσαρμογής των ζώων στο περιβάλλον τους
• Η Φυσιολογία μεμβρανών εστιάζει στην ανταλλαγή μορίων διαμέσου της κυτταρικής μεμβράνης
• Η Αναπνευστική φυσιολογία εξετάζει τους μηχανισμούς ανταλλαγής αερίων και επίσης σε ακαθάριστο ανατομικό επίπεδο μέσα στους πνεύμονες
• H καρδιαγγειακή φυσιολογία εξετάζει την καρδιά, το αίμα και τα έμμορφα συστατικά του και όποια ζητήματα προκύπτουν από αυτά.
• Η Νεφρική φυσιολογία εστιάζει στην απέκκριση ιόντων και άλλων μεταβολιτών μέσω των νεφρών
• Η Ενδοκρινολογία καλύπτει τις ενδοκρινείς ορμόνες που έχουν επιπτώσεις σε κάθε κύτταρο στο σώμα
• Η Νευροενδοκρινολογία αφορά τις σύνθετες αλληλεπιδράσεις των νευρολογικών και ενδοκρινολογικών συστημάτων που ρυθμίζουν μαζί τη φυσιολογία
• Η Αναπαραγωγική Φυσιολογία αφορά στον αναπαραγωγικό κύκλο
• Η Φυσιολογία άσκησης εξετάζει τον μηχανισμό και την απόκριση του σώματος στις πάσης φύσεως μετακινήσεις

Φυσιολογία Φυτών έχει διαφορετικές υποδιαιρέσεις. Παραδείγματος χάριν, δεδομένου ότι τα φυτά δεν έχουν μυς και νεύρο, ούτε η μυοφυσιολογία ούτε νευροφυσολογία ισχύει.

• Διαπνοή είναι η μελέτη της απώλειας ύδατος από τα φύλλα των φυτών
• Φωτοσύνθεση είναι η μετατροπή της ενέργειας, με χρήση του νερού και του CO2 της ηλιακής ενέργειας προς σάκχαρα ( γλυκόζη).

Προϋπόθεση για την επιτυχία της μετάγγισης είναι η συμβατότητα του αίματος του λήπτη και του δότη. Επίσης το αίμα που πρόκειται να μεταγγιστεί πρέπει να μην περιέχει παθογόνες ουσίες.

Εκτός από την πλήρη μετάγγιση αίματος, συχνά γίνεται μετάγγιση μέρους του αίματος, αφού αυτό προηγουμένως χωρίστηκε στα συστατικά του σύμφωνα με ειδική διαδικασία. Με τον τρόπο αυτό, αυξάνεται η αποδοτικότητα της διαδικασίας, αφού ο λήπτης δέχεται τα απαραίτητα συστατικά που έχει ανάγκη, ενώ το υπόλοιπο επιστρέφεται στο κυκλοφοριακό σύστημα του δότη, ή χρησιμοποιείται για μετάγγιση σε άλλο λήπτη.

Μετάγγιση γίνεται με τα ακόλουθα συστατικά του αίματος:

• Συμπύκνωμα ερυθροκυττάρων: στην περίπτωση αναιμίας
• Συμπύκνωμα γρανουλοκυττάρων: σε περίπτωση έλλειψης των κυττάρων αυτών και σε περιπτώσεις μολύνσεων βαριάς μορφής.
• Συμπύκνωμα θρομβοκυττάρων: σε περίπτωση έλλειψης των κυττάρων αυτών, π.χ. αιμοφιλία.
• Πλάσμα αίματος: σε περίπτωση έλλειψης πλαστατοπρωτεϊνών (π.χ. λόγω απώλειας αίματος)
• Blutstammzell-Prδparate i. d. R. im Rahmen einer Stammzelltransplantation

Αυτή η θεραπευτική αγωγή μπορεί να διατηρήσει στη ζωή έναν πάσχοντα, όπως σε περιπτώσεις μαζικής απώλειας αίματος λόγω τραυματισμού ή κατά τη διεγχειριτική αναπλήρωση αίματος, εμπεριέχει όμως και ορισμένους κινδύνους λόγω της ενδεχόμενης μετάδοσης ορισμένων ιών όπως το AIDS, η ηπατίτιδα κ.α., παρόλο που συνήθως γίνονται λεπτομερείς έλεγχοι. Οι μεταγγίσεις αίματος χρησιμοποιούνται επίσης σε περιπτώσεις σοβαρής αναιμίας ή θρομβοκυτταροπενίας που προκαλούνται από αιματολογικές ασθένειες. Χρησιμοποιείται επίσης σε άτομα που πάσχουν από αιμοφιλία ή δρεπανοκυτταρική αναιμία όπου μπορεί να απαιτούνται συχνές μεταγγίσεις αίματος.

Η μετάγγιση αίματος παλιά ήταν πολύ επικίνδυνη, αφού ούτε τα μέσα υπήρχαν για να διατηρηθεί το αίμα, αλλά ούτε και η επιστήμη είχε κάνει την απαραίτητη πρόοδο και τις σημερινές επιτεύξεις. Το αίμα μεταφερόταν από το ένα σώμα στο άλλο, χωρίς προηγούμενη εξέταση. Συχνά ο λήπτης πέθαινε από σοκ, χωρίς όμως οι γιατροί να γνωρίζουν το λόγο. Το μόνο τέστ που υπήρχε ήταν η μέθοδος του Όλεκερ κατά τη οποία η μετάγγιση γινόταν με πολύ αργό τρόπο, έτσι ώστε σε περίπτωση ένδειξης κάποιας αναφυλαξίας, η μετάγγιση διακόπτονταν αμέσως. Πρωτοπόρος υπήρξε ο Γερμανός ιατρός Μάγγνους Πέγκελ (1547-1619) που έζησε στο Ρόστοκ (Rostock).

Τα ιατρικά πειράματα που γινόντουσαν στην αρχή ήταν φρικτά. Αργότερα, στον 20ό αιώνα με την εφεύρεση του μικροσκοπίου και την συστηματική επιστημονική ανάλυση των συστατικών Ο πρώτος σταθμός μετάγγισης αίματος

Ο πρώτος σταθμός μετάγγισης αίματος ιδρύθηκε τον Οκτώβριο του 1921 στο Λονδίνο. Η αιματοδοσία γινόταν εθελοντικά και χωρίς αντάλλαγμα.

Οι αιματοδότες θα πρέπει να πληρούν ορισμένες προϋποθέσεις προκειμένου το αίμα τους να γίνει αποδεκτό. Με την βοήθεια ιατρικών εξετάσεων αποκλείονται οι δότες που έχουν συγκεκριμένες ασθένειες ή στο παρόν ή στο ιστορικό τους. Επίσης ειδικά τέστ υπάρχουν για την διάγνωση ηπατίτιδας τύπου Β και AIDS.

Όταν γίνεται μετάγγιση αίματος, η ομάδες αίματος πρέπει να είναι συμβατές.

• Συμβατότητα των ομάδων αίματος όταν γίνεται μετάγγιση ερυθρών κυττάρων

• Συμβατότητα των ομάδων αίματος όταν γίνεται μετάγγιση πλάσματος αίματος

Κατά τις πρόσφατες δεκαετίες η διεθνής ιατρική πρακτική δίνει ολοένα και αυξανώμενη έμφαση στη δραστική μείωση των μεταγγίσεων αίματος. Η ανάγκη για αυτή τη μείωση υφίσταται για τρεις κυρίως λόγους: α) οι κίνδυνοι της μετάγγισης είναι υπαρκτοί και, εν πολλοίς, αναπόφευκτοι, β) το προς μετάγγιση αίμα προσφέρεται από εθελοντές αιμοδότες και η προσφορά δεν είναι απεριόριστη και γ) το κόστος λήψης και επεξεργασίας κάθε μονάδας αίματος και παραγώγων είναι σημαντικό. Πέραν αυτών, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει ως στόχο την αυτάρκεια σε αίμα και παράγωγα του αίματος τόσο της κάθε χώρας-μέλους όσο και της Ευρωπαϊκής Ένωσης συνολικά, στόχος που απαιτεί αύξηση της προσφοράς αίματος και μείωση της κατανάλωσής του. [1].

Οι εναλλακτικές πρακτικές αντί της μετάγγισης αίματος αφορούν ιατρικές τεχνικές που αποσκοπούν στην αναίμακτη περίθαλψη του ασθενούς.

Κύριος στόχος των τεχνικών είναι ο έλεγχος της αιμορραγίας, η ενίσχυση του αιμοποιητικού συστήματος και ο περιορισμός της αναιμίας. Η πρόοδος της ιατρικής τεχνολογίας καθιστά την αναίμακτη χειρουργική ολοένα και πιο διαδεδομένη πρακτική.

Στη συνέχεια περιγράφονται κάποιες βασικές τεχνικές αναίμακτης περίθαλψης.

Οι σύγχρονες χειρουργικές συσκευές δίνουν τη δυνατότητα στο ιατρικό προσωπικό να ελαχιστοποιήσει την απώλεια αίματος κατά τη διάρκεια των χειρουργικών επεμβάσεων. Τέτοια μέσα περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων τα εξής:

• Διαθερμικό νυστέρι μικροκυμάτων
• Ηλεκτροκαυτηρίαση (ηλεκτροχειρουργική)
• Νυστέρι υπερήχων [2]
• Στερεοτακτική ακτινοχειρουργική
• Συσκευή πήξης με ακτίνα αργού
• Χειρουργική με τη χρήση λέιζερ

Στις περιπτώσεις που υφίσταται αιμορραγία εφαρμόζονται τεχνικές οι οποίες περιορίζουν την απώλεια αίματος. Τέτοιες τεχνικές περιλαμβάνουν, ανάλογα με την κρισιμότητα της κατάστασης, τη χρήση αιμοστατικών παραγόντων, αιμοστατικού πιεστικού επιδέσμου (tourniquet), την άμεση εφαρμογή πίεσης, την επίσπευση της χειρουργικής επέμβασης, την ανύψωση του συγκεκριμένου μέρους του σώματος πάνω από το επίπεδο της καρδιάς, την ελεγχόμενη υπόταση και την τοποθέτηση επιθεμάτων πάγου.

Σε επείγουσες καταστάσεις, όπου είναι ορατός ο κίνδυνος καταπληξίας, επιπρόσθετες τεχνικές που χρησιμοποιούνται είναι η τοποθέτηση του ασθενούς σε θέση Trendelenburg [3], η χρήση αντισόκ παντελονιών και η κατάλληλη αντικατάσταση του όγκου του αίματος, αφού πρώτα τεθεί υπό έλεγχο η αιμορραγία.

Για τον περιορισμό της απώλειας αίματος κατά την εγχειρητική φάση έχουν αναπτυχθεί διάφορες χειρουργικές και αναισθησιολογικές τεχνικές. Σε αυτές τις τεχνικές περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων οι εξής:

• Αρτηριακός εμβολισμός
• Διεγχειρητική/μετεγχειρητική συλλογή του αυτόλογου αίματος
• Λαπαροσκοπική χειρουργική
• Ενδαγγειακή χειρουργική [4]
• Μείωση της ροής του αίματος προς το δέρμα
• Οξεία ισοογκαιμική αιμοαραίωση
• Προεγχειρητικός σχεδιασμός:

• Διευρυμένη χειρουργική ομάδα και/ή ελαχιστοποίηση της χρονικής διάρκειας
• Χειρουργική θέση
• Σταδιοποίηση περίπλοκων επεμβάσεων

• Προκλητή υποθερμία
• Σχολαστική αιμόσταση
• Υπερογκαιμική αιμοαραίωση
• Υποτασική αναισθησία

Κατά την προεγχειρητική φάση της περίθαλψης του ασθενούς είναι δυνατή η ελαχιστοποίηση της απώλειας του αίματος του ασθενούς. Ως αποτέλεσμα, ο ασθενής έχει μεγαλύτερη αυτάρκεια σε αίμα.

Το διαδερμικό παλμικό οξύμετρο παρέχει στο γιατρό τη δυνατότητα να ελέγχει την οξυγόνωση των ιστών και, αντίστοιχα, να μεταφέρει οξυγόνο σε αυτούς μέσω του διαδερμικού/παλμικού οξυμέτρου. [5] Άλλες απλές και αποτελεσματικές πρακτικές περιλαμβάνουν τη διενέργεια μόνο των απαραίτητων εξετάσεων, τη λήψη μικρότερων δειγμάτων αίματος (με σωληνάρια παιδιατρικού μεγέθους), τη χρήση εξοπλισμού μικροαιμοληψίας και την καλύτερη αξιοποίηση των δειγμάτων με πολλαπλά τεστ ανά δείγμα.

Στις περιπτώσεις κατά τις οποίες υφίσταται σημαντική απώλεια αίματος του ασθενούς αποτελεί συνηθισμένη πρακτική η άμεση ανατροφοδότηση αίματος μέσω μετάγγισης. Εντούτοις, τέτοιου είδους καταστάσεις θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν μέσω άμεσου περιορισμού της αιτίας που προκαλεί την απώλεια του αίματος και, στη συνέχεια, τη διατήρηση του σχετικού όγκου του αίματος με τη χρήση εκτατικών σκευασμάτων. Τα εκτατικά όγκου του αίματος χωρίζονται σύμφωνα με τη σύστασή τους σε κρυσταλλοειδή και κολλοειδή. Αυτά περιλαμβάνουν τα εξής:

• Κρυσταλλοειδή:

• Γαλακτικό διάλυμα Ringer
• Υπέρτονο διάλυμα χλωριούχου νατρίου
• Φυσιολογικός ορός

• Κολλοειδή:

• Pentastarch/Hetastarch
• Δεξτράνη
• Ζελατίνη

Οι αιμοστατικοί παράγοντες συμβάλλουν στον έλεγχο της αιμορραγίας και στην υποβοήθηση της πήξης του αίματος. Κατά την αιμορραγία στην εγχειρητική φάση οι αιμοστατικοί παράγοντες συμβάλλουν "στην ασφάλεια του ασθενούς και τη διεκπεραίωση της χειρουργικής επέμβασης". [6] Διακρίνονται σε τοπικούς και ενέσιμους.

Οι τοπικοί αιμοστατικοί παράγοντες περιλαμβάνουν προϊόντα όπως το Avitene, το Gelfoam, το Oxycel, το Surgicel και άλλα επικολλητικά των ιστών. Στους ενέσιμους περιλαμβάνονται η Βιταμίνη Κ, η Δεσμοπρεσίνη, το ε-Αμινοκαπροϊκό οξύ και το Τρανεξαμικό οξύ.

Άλλοι αιμοστατικοί παράγοντες περιλαμβάνουν τον ανασυνδυασμένο παράγοντα VIIa, την Απροτινίνη, τη Βαζοπρεσίνη, το κρυοΐζημα (Cryoprecipitate) και τα συζευγμένα οιστρογόνα.

Υπάρχουν παράγοντες που μπορούν να συμβάλλουν θεραπευτικά σε καταστάσεις αναιμίας, όταν υπάρχει διαθέσιμος χρόνος για να εφαρμοσθούν. Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι αιματινικοί παράγοντες, όπως ο σίδηρος, το φυλλικό οξύ και η βιταμίνη B12, οι ανοσοκατασταλτικοί παράγοντες (εφόσον ενδείκνυνται), η χρήση ερυθροποιητίνης (rHuEPO), η θεραπεία με υπερβαρικό οξυγόνο, η χρήση μεταφορέων οξυγόνου βασισμένων στους υπερφθοράνθρακες και τα διαλύματα αιμοσφαιρίνης.

Έρευνες έχουν δείξει ότι είναι δυνατή η ανοχή μικρότερου βαθμού ισοογκαιμικής αναιμίας, πέραν του «παραδοσιακού» κανόνα 10/30. Παράλληλα, η διακοπή οποιασδήποτε αιμορραγίας, η διατήρηση του ενδαγγειακού όγκου, η διαιτολογική υποστήριξη και η υποστήριξη με οξυγόνο μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά στην αντιμετώπιση της αναιμίας.

Αίμα είναι το υγρό που κυκλοφορεί στο αγγειακό σύστημα των ανθρώπων και των ζώων. Η κυκλοφορία του διαμέσου της καρδιάς, των αρτηριών, των φλεβών και των τριχοειδών αγγείων επιτελεί διάφορες λειτουργίες όπως η μεταφορά θρεπτικών ουσιών, ορμονών, βιταμινών, θερμότητας και οξυγόνου στους ιστούς και την απομάκρυνση άχρηστων ουσιών που παράγονται κατά τον μεταβολισμό και του διοξειδίου του άνθρακα. Επιπρόσθετα, παρέχει άμυνα κατά των λοιμώξεων μέσω της δράσης των λευκών αιμοσφαιρίων και των αντισωμάτων. Το αίμα αποτελεί έναν εξαιρετικά εξειδικευμένο κυκλοφορούντα ιστό, ο οποίος αποτελείται από διάφορους τύπους κυττάρων που συγκρατούνται μέσα σε ένα υγρό μέσο που ονομάζεται πλάσμα.

Το αίμα αποτελεί περίπου το 7 τοις εκατό του βάρους του ανθρώπινου σώματος και, κατά συνέπεια, ο μέσος ενήλικος έχει συνολικό όγκο αίματος περίπου 5 λίτρων, από τα οποία τα 2,7 έως 3 λίτρα είναι πλάσμα και το υπόλοιπο της σύστασής του είναι τα έμμορφα κυτταρικά στοιχεία που αιωρούνται σε αυτό. Το αίμα διασχίζει το ανθρώπινο σώμα με μέση ταχύτητα 2 χιλιόμετρα την ώρα, καλύπτοντας όλο το δίκτυο των αιμοφόρων αγγείων, των οποίων η επιφάνεια υπολογίζεται σε 8.000 τετραγωνικά μέτρα. Με κάθε παλμό της η καρδιά διοχετεύει περίπου 70 χιλιοστόλιτρα αίματος στις αρτηρίες, που ισοδυναμούν με περίπου 7.000 λίτρα ημερησίως ή περίπου 2,5 εκατομμύρια λίτρα το χρόνο.

Το ανθρώπινο αίμα αποτελείται από το πλάσμα (άμορφο συστατικό), μέσα στο οποίο εναιωρούνται τα ερυθρά αιμοσφαίρια, τα λευκά αιμοσφαίρια και τα αιμοπετάλια. Το αίμα περιέχει αέρια όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και το άζωτο και μεταφέρει επίσης σε μικρές ποσότητες μια μεγάλη ποικιλία διαλυμένων χημικών ουσιών, στις οποίες περιλαμβάνονται υδατάνθρακες ( γλυκόζη), πρωτεΐνες (λευκώματα), ορμόνες, λίπη και αζωτούχες ενώσεις. Το αίμα αποτελείται κατά 22 % από στερεά και κατά 78 % από νερό.

Τα πραγματικά κύτταρα και τα διάφορα τμήματά τους (έμμορφο συστατικό) αποτελούν το 45% του όγκου του κυκλοφορούντος αίματος. Η αναλογία λευκών αιμοσφαιρίων προς ερυθρά αιμοσφαίρια είναι περίπου 500 προς 1. Σε ένα κυβικό εκατοστό αίματος υγιούς ανθρώπου βρίσκονται 4 με 5 εκατομμύρια ερυθρά αιμοσφαίρια, 4.000 με 11.000 λευκά και 150 με 300 αιμοπετάλια. Το πιο σημαντικό από τα λευκώματα που μεταφέρει το αίμα είναι η αιμοσφαιρίνη, η οποία είναι μια είναι μεταλλοπρωτεΐνη με σίδηρο, που περιέχεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η λειτουργία που επιτελεί στα περισσότερα θηλαστικά είναι αυτή της μεταφοράς οξυγόνου από τους πνεύμονες στο υπόλοιπο σώμα και διοξειδίου του άνθρακα από το σώμα στους πνεύμονες. Άλλα λευκώματα του αίματος τού προσδίδουν ιδιότητες όπως η πηκτικότητα. Οι διάφορες ιδιότητες των ομάδων αίματος που λαμβάνονται υπόψιν στις μεταγγίσεις επίσης εξαρτώνται από λευκώματα του αίματος.

Το πλάσμα είναι το μεγαλύτερο κύριο συστατικό του αίματος και αποτελεί το 55 τοις εκατό του όγκου του. Είναι ένα υποκίτρινο υγρό μέσω του οποίου μεταφέρονται αιμοσφαίρια, πρωτεΐνες και άλλες ουσίες. Αποτελείται κατά 91,5 τοις εκατό από νερό, κατά 7 τοις εκατό από πρωτεΐνες, όπως η λευκωματίνη (αλβουμίνη), οι σφαιρίνες και το ινωδογόνο, και κατά 1,5 τοις εκατό από άλλες ουσίες, όπως θρεπτικά συστατικά, ορμόνες, αναπνευστικά αέρια, ηλεκτρολύτες, βιταμίνες και άχρηστες αζωτούχες ουσίες.

Τα ερυθρά αιμοσφαίρια ή ερυθροκύτταρα (RBC) αποτελούν το 38 με 48 τοις εκατό του πλήρους αίματος. Είναι τα πιο πολυάριθμα κύτταρα σε κυκλοφορία [1] και δίνουν στο αίμα το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα του μέσω της αιμοσφαιρίνης που περιέχουν. Η λειτουργία τους αφορά τη διατήρηση των ιστών στη ζωή καθώς μεταφέρουν σε αυτούς οξυγόνο από τους πνεύμονες και απομακρύνουν το διοξείδιο του άνθρακα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Έχουν το σχήμα αμφίκοιλων δίσκων διαμέτρου 8 μικρόμετρα και πάχους 2. Παράγονται από τον μυελό των οστών και δεν έχουν πυρήνα, ενώ ο μέσος όρος ζωής τους είναι 120 ημέρες, κατά τη διάρκεια του οποίου διανύει 1.500 χιλιόμετρα καθώς διασχίζει ολόκληρο το κυκλοφορικό σύστημα. Είναι πολύ ελαστικά κύτταρα και αυτή τους η ιδιότητα τους επιτρέπει να περνούν από τα τριχοειδή αγγεία. Η εκατοστιαία αναλογία ερυθρών αιμοσφαιρίων ανά μονάδα όγκου αίματος ονομάζεται αιματοκρίτης.

Η αιμοσφαιρίνη αποτελεί πρωτεϊνική (λευκωματούχο) ένωση του αίματος. Σχηματίζεται από δύο ζεύγη διαφορετικών πρωτεϊνικών αλυσίδων και τέσσερις προσθετικές ομάδες, οι οποίες ονομάζονται αίμη. Καθοριστικό ρόλο παίζει η παρουσία σιδήρου σε αυτές τις προσθετικές ομάδες, ο οποίος έχει υψηλότατη τάση σύνδεσης με το οξυγόνο και χαμηλότερη με το διοξείδιο του άνθρακα. Σύμφωνα με αυτό, γίνεται σύνδεση του οξυγόνου με την αιμοσφαιρίνη στους πνεύμονες, όπου εμφανίζεται και μεγάλη συγκέντρωση οξυγόνου, οπότε και δημιουργείται η οξυαιμοσφαιρίνη. Έτσι, είναι δυνατή η μεταφορά οξυγόνου στα τριχοειδή αγγεία, εκμεταλλευόμενη την ιδιότητα της οξυαιμοσφαιρίνης του να αποβάλλει εύκολα οξυγόνο. Το αίμα που έχει κορεστεί από οξυγόνο και έχει μεγάλη ποσότητα οξυαιμοσφαιρίνης λέγεται αρτηριακό αίμα. Αυτό καθώς φτάνει στα λεπτά τριχοειδή αγγεία διασπάται σε αιμοσφαιρίνη και οξυγόνο και έτσι γίνεται η μεταφορά του οξυγόνου στους ιστούς. Αντίστροφα, η απόθεση του διοξειδίου του άνθρακα στις πνευμονικές κυψελίδες γίνεται μέσω της απόθεσης του διοξειδίου του άνθρακα που αποβάλλεται από αυτούς [2], στην αιμοσφαιρίνη. Η αιμοσφαιρίνη αυτή ονομάζεται ανθρακοαιμοσφαιρίνη και το αίμα που την περιέχει έχει πιο σκοτεινό χρώμα από το αρτηριακό και ονομάζεται φλεβικό. Η ανθρακοαιμοσφαιρίνη διασπάται στους πνεύμονες και αποβάλλεται το διοξείδιο του άνθρακα. Σύμφωνα με την περιγραφή αυτού του κύκλου φαίνεται ότι η λειτουργία της αιμοσφαιρίνης αφορά στη μεταφορά οξυγόνου στους ιστούς και την απαγωγή του διοξειδίου του άνθρακα από αυτούς καθώς και ότι η αιμοσφαιρίνη υπάρχει μόνο στα ερυθρά αιμοσφαίρια και είναι αυτή ουσιαστικά που δίνει στο αίμα το χαρακτηριστικό του χρώμα, για τον άνθρωπο, τα σπονδυλωτά και κάποια ασπόνδυλα ζώα.

Η ποσότητά της στο αίμα μετριέται σε γραμμάρια (g) αιμοσφαιρίνης ανά 100 κυβικά εκατοστά (cc) αίματος. Ο ενήλικος έχει συνήθως μέσο όρο αιμοσφαιρίνης 14 g/100 cc. Ένας πρακτικός τρόπος για να υπολογίζεται ο αιματοκρίτης από την τιμή της αιμοσφαιρίνης είναι μέσω πολλαπλασιασμού της τιμής αυτής επί 3. Το γινόμενο είναι συνήθως λίγο μικρότερο από την πραγματική τιμή του αιματοκρίτη. Η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης στο αίμα αποτελεί σημαντική διαγνωστική μέθοδο για την ιατρική καθώς μπορεί να δώσει ενδείξεις για ένα ευρύ φάσμα παθήσεων.

Τα λευκά αιμοσφαίρια, λευκοκύτταρα ή κοκκιοκύτταρα (WBC) είναι άχρωμα ή λευκού χρώματος κύτταρα με πυρήνα. Αποτελούν λιγότερο από το 1 τοις εκατό του πλήρους αίματος. Έχουν σχήμα σφαιρικό όταν είναι ακίνητα ενώ μπορούν να κινούνται με αμοιβαδικές κινήσεις. Μία σημαντική τους ικανότητα είναι το ότι μπορούν να διαπερνούν τα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων και να φτάνουν στο συνδετικό ιστό και στη λέμφο.

Η πρωταρχική λειτουργία τους είναι η άμυνα και η καταπολέμηση των λοιμώξεων μέσω της επίθεσης και της καταστροφής επιβλαβών ξένων ουσιών. Μπορούν να κατευθύνονται προς τις περιοχές του οργανισμού όπου αυτός έχει προσβληθεί, όπως φλεγμονές, εγκαύματα, πληγές, και να κατατρώνε και να αποβάλλουν με φαγοκύττωση μικρότερά τους οργανικά μόρια. Επιπλέον, με ένζυμα που φέρουν μπορούν να καταλύουν τον ιστό, φαινόμενο που συναντάται στα αποστήματα με σκοπό την επαναδημιουργία υγιούς ιστού μετά την πλήρη καταπολέμηση της πάθησης που προκάλεσε την κατάλυση. Σχηματίζονται στους μυελοβλάστες του μυελού των οστών, στο σπλήνα και τους λεμφαδένες. Κατά κανόνα είναι, επίσης, υπεύθυνα για την Ιστοσυμβατότητα κατά τις μεταμοσχεύσεις οργάνων, καθώς, αν δεν υφίσταται ιστοσυμβατότητα, τα λευκά αιμοσφαίρια "επιτίθενται" στο μόσχευμα, θεωρώντας το "ξένο σώμα" και, σταδιακά, προκαλούν την καταστροφή του.

Τα αιμοπετάλια είναι κυτταρικά θραύσματα, μήκους περίπου 2-4 μm, τα οποία αποτελούν λιγότερο από το 1 τοις εκατό του πλήρους αίματος. Παίζουν καθοριστικό ρόλο στην πήξη του αίματος και την αιμόσταση, δηλαδή στην αναστολή της αιμορραγίας ή της κυκλοφορίας μέσω έκκρισης του ενζύμου της θρομβοκινάσης. Δημιουργούν το φαινόμενο της πήξης του αίματος, ώστε να αποτρέπεται η διαρροή αίματος από τις πληγές. Τα αιμοπετάλια παράγονται από το μυελό των οστών.

Πολλές φορές αναφέρονται ως θρομβοκύτταρα, χωρίς αυτή η ονομασία να είναι ορθή. Τα θρομβοκύτταρα είναι κύτταρα με πυρήνα που συναντώνται σε όλα τα σπονδυλωτά, πλην των θηλαστικών.

Οι τύποι αίματος έχουν ταξινομηθεί με διάφορους τρόπους και η ταξινόμησή τους παίζει μεγάλο ρόλο στις σωστές μεταγγίσεις αίματος. Το γνωστότερο σύστημα κατάταξης είναι το σύστημα ομάδων αίματος ABO, το οποίο περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1900 από τον Αυστριακό Βιολόγο και Παθολόγο Καρλ Λάντσταϊνερ ( Karl Landsteiner). Σύμφωνα με αυτό, το αίμα διακρίνεται σε τέσσερις τύπους: A, B, AB και O. Αν δύο ασύμβατοι τύποι αίματος αναμειχθούν, μπορεί να γίνει συγκόλληση των ερυθρών αιμοσφαιρίων και στη συνέχεια καταστροφή τους (αιμόλυση). Αυτό συμβαίνει γιατί υπάρχουν ουσίες, οι συγκολλητίνες και τα συγκολλητιγόνα. Οι συγκολλητίνες ανευρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη των ερυθρών αιμοσφαιρίων, τα συγκολλητινογόνα αιωρούνται στο πλάσμα. Η συγκόλληση των ερυθρών αιμοσφαιρίων γίνεται όταν εμφανιστούν ομώνυμες συγκολλητίνες με την αντίστοιχη κατάταξη συγκολλητιγόνων (πχ συγκολλητίνη α με συγκολλητιγόνο Α).

Ένα άλλο κύριο σύστημα ταξινόμησης είναι το σύστημα Ρέζους (Rh) [3], σύμφωνα με το οποίο ο καθένας από τους τύπους αίματος ABO προσδιορίζεται είτε ως Rh-θετικός είτε ως Rh-αρνητικός, ανάλογα με το αν υπάρχει ή όχι στα ερυθρά αιμοσφαίρια ο λεγόμενος παράγοντας Ρέζους. Το Rh-θετικό αίμα είναι το πλέον κοινό καθώς χαρακτηρίζει το 85 τοις εκατό περίπου όλων των τύπων αίματος. Συμβαλλουν στην πηξη του αιματους σε περιπτωση τραυματισμου, ωστε να παρεμποδιζεται μεγαλη απωλεια αιατος.

Αιματοκρίτης ονομάζεται το ποσοστό του όγκου του αίματος που καταλαμβάνεται από τα ερυθροκύτταρα, δηλαδή η εκατοστιαία αναλογία ερυθρών αιμοσφαιρίων ανά μονάδα όγκου αίματος. Συντομογραφείται ως ΗΤ, HCT, PCV (packed cell volume, δηλ. «συμπιεσμένος όγκος κυττάρων») ή και EVF (erythrocyte volume fraction, δηλ. «κλασματικός όγκος ερυθροκυττάρων»).

Οι φυσιολογικές τιμές κυμαίνονται κατά μέσο όρο γύρο στο 45%, και πιο συγκεκριμένα σε 40-52% για τους άνδρες και σε 36-48% για τις γυναίκες. Οι τιμές μπορούν να διαφοροποιούνται από εργαστήριο σε εργαστήριο και, παράλληλα, ανάλογα με την ηλικία του εξεταζόμενου. Στα θηλαστικά, ο αιματοκρίτης είναι ανεξάρτητος του σωματότυπου. Ο προσδιορισμός του αιματοκρίτη συνήθως πραγματοποιείται στα πλαίσια μιας γενικής εξέτασης αίματος στην οποία προσδιορίζονται και άλλα βιοχημικά δεδομένα όπως ο αριθμός ερυθρών/ λευκών αιμοσφαιρίων, αιμοπεταλίων κ.ά.

Ο αιματοκρίτης αποτελεί βασικό δείκτη της κατάστασης ενυδάτωσης, αναιμίας ή σοβαρής απώλειας αίματος του σώματος, καθώς και της ικανότητας του σώματος να μεταφέρει οξυγόνο. Η εμφάνιση μειωμένου αιματοκρίτη μπορεί να οφείλεται είτε σε υπερυδάτωση, η οποία αυξάνει τον όγκο πλάσματος, είτε σε μείωση του αριθμού των ερυθροκυττάρων, η οποία προκαλείται από αναιμίες ή απώλεια αίματος. Αυξημένος αιματοκρίτης μπορεί να αποτελεί ένδειξη απώλειας υγρών, όπως στην περίπτωση αφυδάτωσης, θεραπείας με διουρητικά και εγκαυμάτων, ή σε αύξηση του αριθμού των ερυθροκυττάρων, όπως στην περίπτωση καρδιαγγειακών και νεφρικών διαταραχών, αληθούς πολυκυτταραιμίας και μειωμένου αερισμού.

Το 1858, ο Κάρολος Δαρβίνος και ο Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας δημοσίευσαν μια νέα εξελικτική θεωρία, η οποία εξηγούνταν λεπτομερώς στο έργο του Δαρβίνου, On the Origin of Species (1859). Εν αντιθέσει με τον Λαμάρκ, ο Δαρβίνος πρότεινε κοινή καταγωγή και διακλαδιζόμενο δέντρο της ζωής. Η θεωρία βασίζονταν στην ιδέα της φυσικής επιλογής, και συνέθετε ένα ευρύ φάσμα στοιχείων από την κτηνοτροφία, την βιογεωγραφία, την γεωλογία, την μορφολογία και την εμβρυολογία.

Η αντιπαράθεση πάνω στο έργο του Δαρβίνου οδήγησε στην ραγδαία αποδοχή της γενικής έννοιας της εξέλιξης, όμως ο ειδικός μηχανισμός τον οποίο πρότεινε, η φυσική επιλογή, δεν έγινε ευρέως αποδεκτός μέχρι να αναγεννηθεί από εξελίξεις στην βιολογία μεταξύ των δεκαετιών του 1920 και 1940. Πριν από αυτό οι περισσότεροι βιολόγοι υποστήριξαν ότι άλλοι παράγοντες ήταν υπεύθυνοι για την εξέλιξη. Μερικές από τις εναλλακτικές υποθέσεις στην φυσική επιλογή που προτάθηκαν κατά την διάρκεια της έκλειψης του Δαρβινισμού περιλάμβαναν την κληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών (νεολαμαρκισμός), μια εγγενή παρόρμηση για αλλαγή ( ορθογένεση), και τις ξαφνικές μεγάλες μεταλλάξεις (saltationism) Με την σύνθεση της φυσικής επιλογής με την Μεντελικής γενετικής κατά την διάρκεια των δεκαετιών του 1920 και 1930, προέκυψε ο νέος κλάδος την γενετικής των πληθυσμών. Καθόλη την διάρκεια των δεκαετιών του 1930 και του 1940, η γενετική των πληθυσμών εντάχθηκε σε άλλα βιολογικά πεδία, έχοντας ως αποτέλεσμα μια ευρέως εφαρμόσιμη θεωρία της εξέλιξης η οποία περιέλαβε το μεγαλύτερο μέρος της βιολογίας, την σύγχρονη εξελικτική σύνθεση.

Ακολουθώντας την εμφάνιση της εξελικτικής βιολογίας, οι μελέτες της μετάλλαξης και της ποικιλίας στους φυσικούς πληθυσμούς, σε συνδυασμό με την βιογεωγραφία και την συστηματική, οδήγησε σε εκλεπτυσμένα μαθηματικά και αιτιολογικά μοντέλα της εξέλιξης. Η παλαιοντολογία και η συγκριτική ανατομία επέτρεψαν πιο λεπτομερείς ανασκευές της ιστορίας της ζωής. Μετά την εμφάνιση της μοριακής γενετικής την δεκαετία του 1950, αναπτύχθηκε το πεδίο της μοριακής εξέλιξης, βασισμένο σε αλληλουχίες πρωτεϊνών και ανοσολογικά πειράματα, ενσωματώνοντας αργότερα την μελέτη του RNA και του DNA. Η γονιδιοκεντρική αντίληψη της εξέλιξης ήρθε στο προσκήνιο την δεκαετία του 1960, ακολουθούμενη από την ουδέτερη θεωρία της μοριακής εξέλιξης, πυροδοτώντας την αντιπαράθεση πάνω στην προσαρμοστικότητα (adaptationism), τις μονάδες επιλογής, και την σχετική σημασία της γενετικής παρέκκλισης σε σχέση με την φυσική επιλογή. Στα τέλη του 20ου αιώνα, η αλληλούχιση του DNA οδήγησε στην μοριακή φυλογενετική και την αναδιοργάνωση του δέντρου της ζωής στο σύστημα των τριών επικρατειών. Επιπροσθέτως, οι πρόσφατα αναγνωρισμένοι παράγοντες της συμβιογένεσης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων εισήγαγαν περαιτέρω πολυπλοκότητα στην εξελικτική ιστορία.

Ο καθηγητής Γιάννης Κομίνης Με τη χρήση κβαντικών εξισώσεων ο 37χρονος Ελληνας ερευνητής απαντά σε έναν σύνθετο επιστημονικό γρίφο, που αποτελεί και πολιτιστικό επίτευγμα του 21ου αιώνα με απροσμέτρητες συνέπειες στο μέλλον. Με την εν λόγω ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε χθες στο παγκοσμίου κύρους περιοδικό «Physical Review», για πρώτη φορά στον κόσμο εμφανίζεται στην επιστήμη ένα κβαντικό φαινόμενο να «καθορίζει άμεσα τις δυνατότητες ενός βιολογικού οργανισμού» και συγκεκριμένα των πουλιών, καθορίζοντας τον ακριβή προσανατολισμό τους σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Οι εξισώσεις του κ. Κομίνη που παρέχουν την εν λόγω εξήγηση ανοίγουν έναν πολύπλευρο δρόμο στην επιστήμη για την κατανόηση πολλών φαινομένων, όπως της φωτοσύνθεσης, της παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας στην κατανόηση της έμβιας ύλης και του ίδιου του ανθρώπου.

* Κύριε Κομίνη, ποια διαδρομή πραγματοποίησε η επιστήμη για να φτάσουμε ώς εδώ;

* «Η ιστορία των φυσικών επιστημών βρίθει από συνθέσεις επιστημονικών αντιλήψεων και θεωριών, το αποτέλεσμα των οποίων πολλές φορές ήταν μια επιστημονική αλλά και τεχνολογική επανάσταση. Για παράδειγμα, ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα ήταν γνωστά από την αρχαιότητα. Οι αρχαίοι Ελληνες είχαν παρατηρήσει ότι όταν τρίψει κανείς ένα κομμάτι από ήλεκτρο (κεχριμπάρι) σε ένα ύφασμα, τότε το ήλεκτρο έλκει ελαφρά αντικείμενα, όπως ένα μικρό κομμάτι χαρτί.

Αυτό είναι ένα ηλεκτρικό φαινόμενο το οποίο σήμερα γνωρίζουμε ότι προέρχεται από τη μεταπήδηση ηλεκτρονίων από το ύφασμα στο υλικό, το οποίο φορτίζεται αρνητικά και έλκει τα θετικά φορτία από ένα άλλο υλικό, όπως το χαρτί. Οι αρχαίοι Κινέζοι γνώριζαν τη χρήση της μαγνητικής πυξίδας στη ναυσιπλοΐα και σήμερα γνωρίζουμε ότι η κίνηση της πυξίδας οφείλεται στη δύναμη που ασκεί το μαγνητικό πεδίο της Γης στο μαγνητισμένο σίδηρο από τον οποίο αποτελείται η βελόνα της πυξίδας».

* Πάμε τώρα σε νέες επιστημονικές συνθέσεις;

* «Οπως είναι λοιπόν γνωστό, οι φυσικές επιστήμες, είτε για ιστορικούς είτε για πρακτικούς λόγους, έχουν χωριστεί σε διάφορους τομείς, π.χ. φυσική, χημεία, βιολογία. Οι τομείς αυτοί είναι με τη σειρά τους χωρισμένοι σε υποτομείς. Τα τελευταία χρόνια μια άλλη σύνθεση που είναι εν τη γενέσει της είναι η κβαντική βιολογία. Το πρώτο εύλογο ερώτημα που προκύπτει είναι: τι σχέση μπορεί να έχει ο παράξενος κόσμος των κβάντων με την έμβια ύλη; Τι σχέση μπορεί να έχει η κβαντική φυσική, που διέπει τον αόρατο στο ανθρώπινο μάτι υπο-ατομικό μικρόκοσμο, με τους έμβιους οργανισμούς; Φαινομενικά, καμία απολύτως σχέση.

Είναι βέβαια γνωστό ότι με την κβαντική φυσική κατανοούμε τη δομή των ατόμων. Η δομή των ατόμων και οι αλληλεπιδράσεις τους οδηγούν στην κατανόηση της δομής των μορίων και των χημικών αντιδράσεων, και αυτές με τη σειρά τους ρυθμίζουν τη συμπεριφορά τεράστιων βιο-μορίων, όπως είναι οι πρωτεΐνες (που αποτελούνται από χιλιάδες άτομα) που είναι η βάση των έμβιων οργανισμών.

Με άλλα λόγια, είναι γνωστό ότι η βάση της χημείας είναι η κβαντική φυσική, η βάση της βιολογίας είναι η χημεία και η βιοχημεία, αλλά μέχρι τώρα θεωρούνταν βέβαιο ότι καμία άλλη σχέση δεν υφίσταται μεταξύ κβαντικής φυσικής και βιολογίας εκτός από την προηγούμενη έμμεση συνάφεια, που κυρίως έχει να κάνει με τη δομή της ύλης, από την πιο στοιχειώδη στην πιο σύνθετη μορφή της».

* Τα κβαντικά φαινόμενα τι εξηγούν;

* «Η φύση όμως έχει τη δυνατότητα να μας εκπλήσσει και να μας δείχνει με απρόσμενο τρόπο ότι η πραγματικότητα είναι διαφορετική απ' ό,τι φανταζόμαστε. Για πρώτη φορά στην επιστήμη ανακαλύφθηκε πρόσφατα ότι υπεισέρχονται κβαντικά φαινόμενα σε ένα σημαντικό βιολογικό σύστημα. Πρόκειται για τις χημικές αντιδράσεις με ζεύγη ιοντικών ριζών. Τα ζεύγη αυτά είναι βιο-μόρια που υπεισέρχονται τόσο στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης όσο και στην "έκτη" αίσθηση των αποδημητικών πουλιών.

Η αίσθηση αυτή αφορά την ικανότητα των πουλιών αυτών να βρίσκουν με ακρίβεια τον προορισμό τους έπειτα από ταξίδι χιλιάδων χιλιομέτρων. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της Γης και ο μηχανισμός με τον οποίο συμβαίνει αυτό είναι γνωστός ως βιοχημική πυξίδα. Η πυξίδα αυτή στηρίζεται ακριβώς στις αντιδράσεις με ζευγάρια ιοντικών ριζών, οι οποίες λαμβάνουν χώρα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα των πουλιών. Οι αντιδράσεις αυτές επηρεάζονται από το μαγνητικό πεδίο και έτσι τα προϊόντα της αντίδρασης φέρουν την πληροφορία για το μαγνητικό πεδίο της Γης».

* Η δική σας ανακάλυψη σε τι συνίσταται;

* «Η ανακάλυψη, που πραγματοποιήσαμε, δημοσιεύτηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό "Physical Review" και αφορά το γεγονός ότι οι αντιδράσεις αυτές καθορίζονται από κβαντικά φαινόμενα που για πρώτη φορά φαίνεται να εμφανίζονται σε ένα βιολογικό σύστημα. Τόσο οι χημικές αντιδράσεις και τα βιο-μόρια στα οποία λαμβάνουν χώρα όσο και ο μηχανισμός της βιοχημικής πυξίδας ήταν γνωστά στην επιστημονική κοινότητα εδώ και πολλά χρόνια. Ομως, η φυσική περιγραφή και κατανόηση αυτών των φαινομένων σε κβαντικό επίπεδο ήταν ελλιπής και "αποσιωπούσε" την ύπαρξη και δράση των κβαντικών φαινομένων. Μάλιστα, η δυνατότητα των πουλιών να προσανατολιστούν με μεγάλη ακρίβεια στο μαγνητικό πεδίο της Γης φαίνεται ότι είναι άμεση απόρροια αυτών των κβαντικών "παραδόξων".

Το κβαντικό φαινόμενο του Ζήνωνα έχει παρατηρηθεί σε πολλά πειράματα και με πολλές παραλλαγές, ποτέ όμως σε ένα βιοχημικό/βιολογικό σύστημα. Πιο αναλυτικά, αυτό που συμβαίνει είναι το εξής: το ζεύγος ιοντικών ριζών αποτελείται, πολύ απλά, από δύο μοριακά ιόντα και δύο ελεύθερα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια αυτά είναι μικροσκοπικοί, κβαντικοί μαγνήτες, οι οποίοι "αισθάνονται" το μαγνητικό πεδίο της Γης, όπως μια πυξίδα. Κάποια στιγμή όμως τα ηλεκτρόνια αυτά μεταπηδούν στα ιόντα και προκύπτει ένα ουδέτερο μόριο, δηλαδή η χημική αντίδραση λαμβάνει τέλος. Η μορφή του ουδέτερου μορίου που προκύπτει εξαρτάται από το τι προσανατολισμό έχουν οι δύο ηλεκτρονικοί μαγνήτες. Τον έλεγχο αυτό τον πραγματοποιούν τα δύο μοριακά ιόντα. Οταν ο έλεγχος αυτός που ασκούν τα ιόντα στα ηλεκτρόνια είναι πολύ "ισχυρός", τότε ακριβώς εμφανίζεται το κβαντικό φαινόμενο του Ζήνωνα και ο χρόνος ζωής της αντίδρασης αυτής παρατείνεται.

Αν βέβαια η χημική αυτή αντίδραση λάβει χώρα πολύ γρήγορα, τα προϊόντα θα είναι ανεξάρτητα από το μαγνητικό πεδίο και δεν θα επιβιώσει καμία πληροφορία γι' αυτό. Το κβαντικό φαινόμενο του Ζήνωνα είναι λοιπόν υπεύθυνο για τον χρόνο ζωής της βιοχημικής αυτής αντίδρασης, χρόνος που είναι επαρκής για να δουλέψει ο μηχανισμός της βιοχημικής πυξίδας».

* Ποιες θα είναι οι συνέπειες μιας τέτοιας ανακάλυψης;

* «Το ότι ένα κβαντικό φαινόμενο, όπως αυτό που περιγράψαμε, καθορίζει άμεσα τις δυνατότητες ενός βιολογικού οργανισμού είναι γεγονός που για πρώτη φορά εμφανίζεται στην επιστήμη και έρχεται να κλονίσει τα στεγανά μεταξύ παραδοσιακά διαφορετικών και πολύ απόμακρων επιστημονικών τομέων, όπως είναι η κβαντική φυσική και η βιοχημεία ή η βιολογία.

Οι συνέπειες της ανακάλυψης αυτής είναι πολύ πιθανό ότι θα είναι πολύπλευρες. Οι ίδιες χημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται στη βιοχημική πυξίδα των πουλιών λαμβάνουν χώρα και στη φωτοσύνθεση, το βιοχημικό εργοστάσιο που μετατρέπει την ενέργεια από τον ήλιο σε βιοχημική ενέργεια που τροφοδοτεί τη ζωή στον πλανήτη. Είναι πιθανό η κατανόηση των αντιδράσεων αυτών σε κβαντικό επίπεδο να οδηγήσει σε μια βαθύτερη κατανόηση της φωτοσύνθεσης και σε μια αποδοτικότερη προσομοίωσή της από τον άνθρωπο, καθότι μέχρι τώρα η τεχνητή φωτοσύνθεση δεν έχει καταφέρει να προσεγγίσει τις δυνατότητες της φύσης. Μια τέτοια εξέλιξη θα έχει σοβαρότατες συνέπειες για την παραγωγή ή αποθήκευση ενέργειας. Ανοίγεται επίσης ο δρόμος για την ανάπτυξη νέων βιο-αισθητήρων, με απρόβλεπτες εφαρμογές στη βιοτεχνολογία. Τέλος, η ανακάλυψη αυτή μπορεί να είναι προπομπός άλλων παρόμοιων ανακαλύψεων σχετικά με την επίδραση των κβαντικών νόμων στην έμβια ύλη, ίσως ακόμα και στον άνθρωπο». *

αναζήτηση του ελιξηρίου της αιώνιας νεότητας υπήρξε το όνειρο

του ανθρώπου καθ'όλη τη διάρκεια της ύπαρξης του. Ωστόσο,

κανένας ποτέ δεν ξέφυγε από τη γήρανση και τον θάνατο. Οι

περισσότεροι άνθρωποι έχουν αποδεχτεί τη γήρανση και τον θάνατο ως προϋποθέσεις

για την ύπαρξη της ζωής. Τα τελευταία χρόνια, με Βάση την ανάλυση

του ανθρώπινου γονιδιώματος και την εμπειρία στον χειρισμό των γονιδίων,

διατυπώνεται συχνά η άποψη ότι δυνητικά μπορεί να μην υπάρχει τέλος στη

ζωή μας, αλλά ούτε ακόμα και η οδυνηρή περίοδος των γηρατειών 1 . Οι έρευνες

που στοχεύουν στην καταπολέμηση σοβαρών ασθενειών, όπως ο καρκίνος

ή οι καρδιοπάθειες, οδηγούν σίγουρα στην αύξηση του μέσου όρου ζωής.

Η ζωή μας αρχίζει με τη γονιμοποίηση. Οι περισσότερες αναπτυξιακές

αλλαγές εμφανίζονται πριν τη γέννηση και συνεχίζονται έως την εφηβεία μας.

Μετά από αυτήν, οι λειτουργίες βαθμιαία επιδεινώνονται, εμφανίζεται η γήρανση

και επέρχεται ο θάνατος. Στο πρώτο μισό της ζωής μας, η ανάπτυξη και η

* Την ομιλία έδωσε ο καθ. Δ.Α. Κυριακίδης.

11

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ωρίμανση ελέγχονται από οργανωμένα γενετικά προγράμματα που αναπτύχθηκαν

κατά την εξέλιξη. Στο δεύτερο μισό της ζωής μας δεν ξέρουμε τι γίνεται.

Υπάρχουν πολλά στοιχεία για να υποστηριχθεί γενετικά η διαδικασία της

γήρανσης. Επίσης, προσεγγίζοντας γενετικά την πρόωρη γήρανση στον

άνθρωπο και ερευνώντας τις μεταλλάξεις που αυξάνουν τη διάρκεια ζωής σε

διάφορους οργανισμους-μοντέλα όπως η ζύμη, τα ποντίκια, κ.ά., έχουν έρθει

στο φως σημαντικά ευρήματα.

Πώς μπορούμε να δραπετεύσουμε από τη γήρανση και τον θάνατο; Ίσως

αυτή να είναι η μεγαλύτερη πρόκληση για τον άνθρωπο. Η Βιολογία της γήρανσης

είναι ένα ευρύ αντικείμενο έρευνας. Η γήρανση είναι φοβερή γιατί σιγά-

σιγά αφαιρεί τις φυσικές μας δυνάμεις, την ικανότητα μας για τεκνοποίηση, την

ελκυστικότητα μας. Με τον καιρό διαβρώνει τη νοημοσύνη μας, τη λογική μας,

την υγεία μας, μας καταδικάζει για χρόνια ή ακόμα και για δεκαετίες σε πόνο,

και μετά από όλα αυτά επέρχεται ο θάνατος πολλές φορές ως λύτρωση. Μιλάμε

συνήθως για «γήρανση με αξιοπρέπεια», για «καλά γηρατειά», σε μια προσπάθεια

να καταστήσουμε την περίοδο των γηρατειών λιγότερο επώδυνη.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΓΗΡΑΝΣΗ

Με τον όρο γήρανση εννοούμε τις διαδικασίες που οδηγούν στην επιδείνωση

της υγείας και τελικά, με το πέρασμα του χρόνου, στον θάνατο. Συνδέεται

με την αυξανόμενη ηλικία και την προοδευτική επιδείνωση της κατάστασης

των κυπάρων, των ιστών και των οργάνων. Είναι η φθίνουσα πορεία όλων των

φυσιολογικών λειτουργιών που επέρχεται με την ηλικία, δεδομένου ότι όσο

αυτές οι λειτουργίες εξασθενούν, τόσο μειώνεται και η ικανότητα μας να αντισταθούμε

στις επιθέσεις των ασθενειών ή του περιβάλλοντος.

Ο βιολόγος G. Wiilliams διατύπωσε την εξελικτική θεωρία της γήρανσης ως

εξής: «Γήρανση είναι η συνεχής μείωση της ακρίβειας ελέγχου της ροής των υλικών

από τα οποία εξαρτόμαστε» 2 . Ο ορισμός αυτός έχει ενδιαφέρον γιατί σχετίζεται

με την εξελικτική θεωρία αλλά και γιατί δείχνει ότι η γήρανση από μόνη της

δεν συνιστά αιτία θανάτου. Για παράδειγμα, ένας άνθρωπος στην ηλικία των

12

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

ογδόντα πέντε ετών μπορεί να πεθάνει επειδή η καρδιά του αδυνατεί να αποστείλει

την κατάλληλη ποσότητα οξυγόνου που απαιτεί ο εγκέφαλος του, ενώ στην

ηλικία των εβδομήντα η εκτέλεση αυτής της καρδιακής λειτουργίας ήταν εύκολη.

Στις Βιομηχανικές χώρες η πιθανότητα θανάτου διπλασιάζεται κάθε οκτώ

χρόνια περίπου. Κι αυτό προσδιορίζει τον ρυθμό της γήρανσης. Κάθε οργανισμός

έχει διαφορετικό χρονικό διάστημα κατά το οποίο διπλασιάζεται η πιθανότητα

θανάτου. Για ένα ποντίκι είναι περίπου τρεις μήνες, ενώ για τη μύγα

των φρούτων μόλις δέκα μέρες. Με αυτό το μέτρο μπορούμε να συγκρίνουμε

και τον ρυθμό γήρανσης των διαφόρων οργανισμών μεταξύ τους.

ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΖΩΗΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ

Κατά τον τελευταίο αιώνα, οι βελτιωμένες συνθήκες υγιεινής καθώς και οι

παρεχόμενες ιατρικές υπηρεσίες αύξησαν τη μέση διάρκεια ζωής, όχι όμως και

τη μέγιστη διάρκεια ζωής του ανθρώπινου είδους. Ο αριθμός των υπεραιωνό-

βιων αυξάνεται συνεχώς (συγκεκριμένα κάθε 11-12 έτη τις τελευταίες δεκαετίες),

αλλά η μέγιστη διάρκεια ζωής παραμένει σταθερή ή αυξάνεται ελάχιστα.

Η μέγιστη επαληθεύσιμη ανθρώπινη διάρκεια ζωής είναι αυτή της Γαλλίδας

Jeanne Calment, η οποία πέθανε τον Ιούλιο του 1997 σε ηλικία 122 ετών.

Σίγουρα η διάρκεια ζωής της Calment αποτελεί εξαίρεση: μία στα έξι δισεκατομμύρια.

Λαμβάνοντας όμως υπόψη μας τα τρέχοντα στοιχεία θνησιμότητας,

μπορούμε να ελπίζουμε ότι για τους συνηθισμένους ανθρώπους η μέγιστη

διάρκεια ζωής θα είναι 110 έτη, με την προϋπόθεση ότι στο μεταξύ θα αναπτύσσεται

κάποια αποτελεσματική θεραπευτική αγωγή ενάντια στη γήρανση.

Στις ανεπτυγμένες χώρες διατηρούνται τα στοιχεία γέννησης και θανάτου

εδώ και εκατοντάδες χρόνια, κι έτσι μπορούμε να μελετήσουμε διάφορα στοιχεία

και να εξάγουμε κάποια συμπεράσματα. Η δημογραφία είναι η αριθμητική

και μαθηματική ανάλυση του πληθυσμού και των κατανομών του. Ένας

τρόπος να εκφραστούν αυτές οι πληροφορίες είναι με τις καμπύλες επιβίωσης:

μια καμπύλη επιβίωσης παρουσιάζει την πιθανότητα του ανθρώπου να επιζεί

σε μια δεδομένη κατάσταση και σε έναν καθορισμένο χρόνο.

13

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

Η ΓΗΡΑΝΣΗ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ

Οι περισσότεροι οργανισμοί, αν όχι όλοι, φαίνεται ότι γηράσκουν. Η ύδρα,

ένα υδρόζωο που ζει σε γλυκά νερά και το μήκος του φτάνει στο 1,5 εκ., μοιάζει

να είναι από τους οργανισμούς που δεν γηράσκουν 3 , αν και αυτό αμφισβητείται.

Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η ύδρα διαφεύγει τη διαδικασία της

γήρανσης ανανεώνοντας τους ιστούς του σώματος της. Έρευνα, η οποία διήρκεσε

τέσσερα χρόνια και κατά την

οποία ελέγχθηκαν τρεις τάξεις ύδρας

ως προς τη γήρανση, τη θνησιμότητα

και την αναπαραγωγή, απέδειξε ότι δεν

υπήρξε διαφορά στις τρεις αυτές μεταβλητές,

συνεπώς η ύδρα είναι δυνητικά

αθάνατη. Έχουν αναφερθεί κι άλλοι

οργανισμοί που δεν γηράσκουν, όπως

κάποια είδη χελωνών, ένα είδος αχινού,

κ.ά.

ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΖΩΗΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία στη διάρκεια ζωής των διαφόρων ειδών του ζωικού

βασιλείου. Η διάρκεια ζωής ποικίλλει από είδος σε είδος. Σε φυσικές συνθήκες,

τα ζώα υφίστανται επιθέσεις άλλων αρπακτικών ζώων, διαβιούν πολλές

φορές σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, ενώ υπάρχει ανταγωνισμός με

άλλα ζώα στην εύρεση τροφής. Τα γεροντότερα ή πιο αδύναμα ζώα συχνά δεν

επιζούν. Σε προστατευμένο περιβάλλον, όπως στους ζωολογικούς κήπους ή

στα εργαστήρια, τα ζώα ζουν πολύ περισσότερο από τα αντίστοιχα που διαβιούν

σε φυσικό περιβάλλον. Επομένως, η μέση διάρκεια ζωής των άγριων

ζώων είναι συντομότερη απ' ό,τι των ζώων σε προστατευμένο περιβάλλον, ενώ

η μέγιστη καταγραμμένη διάρκεια ζωής είναι συνήθως υψηλότερη για τα ζώα

σε προστατευμένο περιβάλλον, αν και ορισμένες φορές συμβαίνει το αντίθετο.

Στα θηλαστικά ως μέγιστη διάρκεια ζωής έχουν καταγραφεί τα 122 έτη. Υπάρ-

14

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

χουν ενδείξεις για μια φάλαινα που σκότωσαν Εσκιμώοι στην Αλάσκα, σύμφωνα

με τις οποίες το κήτος ήταν 211 ετών. Ο ακόλουθος πίνακας απαριθμεί τη

μεγίστη καταγεγραμμένη διάρκεια ζωής για μερικά είδη ζώων.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1

Μέγιστη διάρκεια ζωής ζωικών ειδών

Είδος Ηλικία (σε έτη)

Homo sapiens (άνθρωπος) 122

Gorilla gorilla (γορίλας) 54

Elephas maximus (ασιατικός ελέφαντας) 80

Lumbricus terrestis (γεωσκώληκας) 6

Serinus canaries (οικιακό καναρίνι) 22

Huso huso (ψάρι) 118

Hydra (ύδρα) δεν γηράσκει

Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο των σχετικών ερευνών είναι ο ρυθμός

γήρανσης των οργανισμών, με Βάση τον οποίο διακρίνουμε τρεις κατηγορίες:

τη γρήγορη (π.χ. μπαμπού), τη Βαθμιαία (π.χ. άνθρωπος, ποντίκι) και την αργή

ή αμελητέα (π.χ. χελώνα) γήρανση. Ευάριθμοι πολυκύτταροι οργανισμοί γερνούν

τόσο αργά ώστε οι αλλαγές είναι λειτουργικά μη ανιχνεύσιμες. Τελευταία,

η αργή γήρανση συνδέεται με τα αργά αναπαραγωγικά προγράμματα των

μακρόβιων ψαριών.

ΘΕΩΡΙΕΣ ΤΗΣ ΓΗΡΑΝΣΗΣ

Σχεδόν σε κάθε πτυχή της Βιολογίας Βρίσκουμε θεωρίες για τη γήρανση, οι

οποίες υπολογίζονται πάνω από 300, ενώ μερικές έχουν αποδειχθεί λανθασμένες.

Σύμφωνα με τον Ρώσο ανοσοΒιολόγο Elie Metchnikoff (1904), η

γήρανση είναι αποτέλεσμα των τοξινών που απελευθερώνονται από τα Βακτήρια

στο έντερο. Πρότεινε ότι η διατροφή με γιαούρτι θα επιμήκυνε την ανθρώπινη

ζωή στα 200 έτη. Όσο για την ανομοιότητα στη διάρκεια ζωής των διαφό-

15

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ρων ζωικών ειδών, αυτή εξηγήθηκε από τη διαφορετικότητα των βακτηριδίων

που υπάρχουν στα έντερα τους.

Σήμερα, μερικές από τις θεωρίες φαίνονται απλοϊκές, όπως η πεποίθηση

ότι η γήρανση στους άνδρες προέρχεται από τη μείωση των επιπέδων των

εκκρίσεων στους όρχεις. Αυτό οδήγησε στην τρέλα της δεκαετίας του 1920

όπου με χειρουργικές εμφυτεύσεις τοποθετούσαν ζωικούς όρχεις, για παράδειγμα

από αίγες ή πιθήκους.

ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ

Στόχος των εξελικτικών θεωριών της γήρανσης είναι η κατανόηση της

εμφάνισης της, ώστε οι απαντήσεις που θα δοθούν να καθοδηγήσουν την

έρευνα και να εξηγήσουν τους μηχανισμούς που περιλαμβάνονται σε αυτήν.

Οι εξελικτικές θεωρίες της γήρανσης και της μακροζωίας προσπαθούν να εξηγήσουν

τις διαφορές στους ρυθμούς γήρανσης που παρατηρούνται σε διάφορα

είδη αλλά και τις αποκλίσεις μεταξύ των ειδών (π.χ. γιατί τα ποντίκια έχουν

μικρότερη διάρκεια ζωής από τους ανθρώπους) μέσω της αλληλεπίδρασης των

διαδικασιών των μεταλλάξεων και της φυσικής επιλογής.

Η γοητεία της κατανόησης της βιολογικής εξέλιξης της γήρανσης και της

διάρκειας ζωής προέρχεται, εκτός των άλλων, και από παρατηρήσεις του

κύκλου ζωής μερικών βιολογικών ειδών. Για παράδειγμα, ένα φυτό μπαμπού

αναπαράγεται μη σεξουαλικά για περίπου 100 έτη, σχηματίζοντας ένα πυκνό

δάσος από φυτά. Κατόπιν, σε μια εποχή όπου όλα τα φυτά ανθίζουν ταυτόχρονα,

αναπαράγεται σεξουαλικά και πεθαίνει. Περίπου 100 έτη αργότερα (ανάλογα

με το συγκεκριμένο είδος μπαμπού) η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Αυτό το αξιοπερίεργο φαινόμενο καθώς επίσης και άλλα παρόμοια των «αυτοκαταστροφικών

» κύκλων ζωής των ειδών, όπως για παράδειγμα του σολομού

του Ειρηνικού ωκεανού, έχουν οδηγήσει στη σκέψη ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή

μπορεί να έχει κάποιο κόστος στη διάρκεια ζωής των ειδών. Κατά

συνέπεια, εκτός από τη μετάλλαξη και την επιλογή, ενδέχεται και το αναπαραγωγικό

κόστος ή γενικότερα οι ανταλλαγές μεταξύ των διαφορετικών γνωρι-

16

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

σμάτων των οργανισμών να συμβάλλουν στην εξέλιξη της γήρανσης και στη

μακροζωία των ειδών. Οι εξελικτικές θεωρίες της γήρανσης σχετίζονται κατά

πολύ με τη γενετική τους, επειδή η βιολογική εξέλιξη είναι δυνατή μόνο για τις

κληρονομήσιμες εκδηλώσεις της γήρανσης.

Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟΥ ΘΑΝΑΤΟΥ

Ο August Weismann (18341914), Γερμανός θεωρητικός και πειραματικός

βιολόγος του 19ου αιώνα, ήταν από τους πρώτους που χρησιμοποίησε εξελικτικά

επιχειρήματα για να εξηγήσει τη γήρανση. Η αρχική του ιδέα ήταν ότι

υπάρχει ένας συγκεκριμένος μηχανισμός θανάτου σχεδιασμένος από τη φυσική

επιλογή για αποβολή των παλαιών, και άρα καταπονημένων, μελών ενός

πληθυσμού 4 . Ο σκοπός του προγραμματισμένου θανάτου είναι να ξεκαθαριστεί

ο ζωτικός χώρος και να ελευθερωθούν πόροι για τις νεότερες γενιές. Ο

Weismann κατέληξε πιθανώς σε αυτήν την ιδέα διαβάζοντας τις σημειώσεις του

Alfred Rόssel Wallace -ο οποίος ανακάλυψε τη φυσική επιλογή ταυτόχρονα με

τον Δαρβίνο- τις οποίες ανέφερε αργότερα στο δοκίμιο του Η διάρκεια της

Εικόνα 2. August Weismann (1834-1914)

17

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ζωής. Σύμφωνα με τις απόψεις αυτές, όταν ένα ή περισσότερα άτομα έχουν

δώσει έναν ικανοποιητικό αριθμό απογόνων τα ίδια είναι επιζήμια για τους

απογόνους, δεδομένου ότι καταναλώνουν τροφή. Η φυσική επιλογή επομένως

τα αποβάλλει, ενώ σε πολλές περιπτώσεις ευνοεί τα είδη που πεθαίνουν

σχεδόν αμέσως μετά την τεκνοποίηση.

Ο Weismann υιοθέτησε με ενθουσιασμό και ανέπτυξε περαιτέρω αυτήν την

ιδέα, η οποία ανταποκρινόταν στις πρακτικές των γερμανικών πανεπιστημίων

εκείνης της εποχής: οι νεότεροι υποψήφιοι για μια πανεπιστημιακή θέση έπρεπε

να περιμένουν τον θάνατο ενός παλαιού καθηγητή 5 !

ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΩΝ ΔΙΑΙΡΕΣΕΩΝ

Με τη θεωρία του προγραμματισμένου θανάτου, ο Weismann έπρεπε να

προτείνει και τους ακριβείς βιολογικούς μηχανισμούς που περιλαμβάνονται

στη θεωρία του. Διατύπωσε την άποψη ότι υπάρχει ένας περιορισμός στον

αριθμό διαιρέσεων στις οποίες μπορούν να υποβληθούν τα σωματικά κύτταρα.

Συγκεκριμένα, πρότεινε ότι η διάρκεια ζωής συνδέεται με τον αριθμό των

γενεών των σωματικών κυττάρων που ακολουθούν η μία την άλλη κι ότι ο

Εικόνα 3. Ο Leonard Hayίick το 1988

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

αριθμός αυτός, όπως και η διάρκεια ζωής των μεμονωμένων γενεών των κυττάρων,

καθορίζεται ήδη από το εμβρυϊκό κύτταρο. Ο Weismann εξήγησε τη

διαφορετική διάρκεια ζωής που υπάρχει μεταξύ των διαφόρων ειδών εξαρτώντας

τις από τον αριθμό των γενεών των κυττάρων κάθε διαφορετικού είδους 6 .

Αλλά αυτή η καθαρά θεωρητική υπόθεση του για την ύπαρξη ενός ορίου

κυπαρικών διαιρέσεων έλαβε μια δραματική εξέλιξη 6 αφού αμφισβητήθηκε

αρχικά από τον Alexis Carrel 7 και τον Albert Ebeling, οι οποίοι δημοσίευσαν

αποτελέσματα για κύτταρα από κοτόπουλο που μπορούν να καλλιεργηθούν σε

κυτταροκαλλιέργειες, επ' αόριστον τουλάχιστον για 34 έτη. Μια εργασία που

έφερε το όνομα του διάσημου τότε νομπελίστα Α. Carrel στάθηκε δύσκολο να

αμφισβητηθεί, ωστόσο επί σειρά ετών πολλοί ερευνητές αποτύγχαναν να αναπαράγουν

στο εργαστήριο τα αποτελέσματα της. Τελικά, έπειτα από μισό αιώνα

έγινε γνωστό ότι υπάρχει ένα όριο κυπαρικών διαιρέσεων, γνωστό ως όριο

Hayflick προς τιμήν του ομώνυμου ερευνητή που προσέφερε πολλά στον

συγκεκριμένο τομέα.

Ο θρίαμβος της ιδέας του Weismann για την ύπαρξη ενός ορίου κυπαρικών

διαιρέσεων δεν κατόρθωσε να δικαιολογήσει τη θεωρία του προγραμματισμένου

θανάτου. Τα κύπαρα σταματούν μεν να διαιρούνται, αλλά δεν συμβαίνει

κανένας προγραμματισμένος θάνατος. Επιπλέον, διατυπώθηκε η άποψη ότι

η διακοπή της κυπαρικής αύξησης είναι στην πραγματικότητα ευεργετική για

την επιβίωση των οργανισμών, επειδή τους προστατεύει από τον καρκίνο. Υιοθετήθηκε

επίσης η άποψη ότι το όριο των κυπαρικών διαιρέσεων μπορεί να

σχετίζεται με την εξελικτική θεωρία της γήρανσης, τη θεωρία της ανταγωνιστικής

ηλειοτροπίας, στην οποία θα επεκταθούμε παρακάτω.

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ

Σήμερα επικρατούν δύο σημαντικές εξελικτικές θεωρίες: η θεωρία των

συσσωρευμένων μεταλλάξεων^ και η θεωρία της ανταγωνιστικής πλειοτροπίας 9

που εξηγούν γιατί η εξέλιξη επιτρέπει να υπάρχει η γήρανση και γιατί υπάρχει

συγκεκριμένη διάρκεια ζωής στα βιολογικά είδη. Υπάρχει και μια τρίτη εξελι-

19

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

κτική θεωρία, αυτή της μιας χρήσεως τον σώματος, η οποία όμως θεωρείται

υποπερίπτωση της ανταγωνιστικής πλειοτροπίας.

Ας σημειωθεί ότι αυτές οι εξελικτικές θεωρίες της γήρανσης δεν αποκλείουν

η μία την άλλη, αλλά μπορεί και οι δύο εξελικτικοί μηχανισμοί να λειτουργούν

ταυτόχρονα. Η κύρια διαφορά ανάμεσα στις δύο πρώτες είναι ότι στη

θεωρία της συσσώρευσης μεταλλάξεων τα γονίδια με τα αρνητικά αποτελέσματα

συσσωρεύονται παθητικά από τη μία γενιά στην επόμενη, ενώ στην ανταγωνιστική

θεωρία πλειοτροπίας αυτά τα γονίδια κρατιούνται ενεργά στο σύνολο

των γονιδίων από τη φυσική επιλογή.

ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΣΥΣΣΩΡΕΥΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΩΝ

Η ενσάρκωση της ιδέας για μια σύγχρονη εξελικτική θεωρία της γήρανσης

μάς γυρίζει στο 1941 και στον γενετιστή J.B.S. Haidane, ο οποίος ενδιαφερόταν

για τις ασθένειες που προκαλούνται από μεταλλαγμένα γονίδια.

Η ασθένεια του Huntington προβλημάτισε τον Haldane. H χορεία του

Huntington είναι μια νευρολογική εκφυλιστική νόσος που επιδρά στο νευρικό

σύστημα προκαλώντας ανεξέλεγκτους σπασμούς, παραφροσύνη και θάνατο.

Εικόνα 4. J.B.S. Haldane (1892-1964)

20

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

Είναι ασυνήθιστη από δυο απόψεις: κατά πρώτον, δεν εκδηλώνεται παρά σε

ώριμη ηλικία (ο μέσος όρος ηλικίας των ανθρώπων στους οποίους εκδηλώνεται

είναι περίπου τα τριάντα πέντε έτη) και κατά δεύτερον, η μετάλλαξη αυτή

δεν είναι υπολειπόμενη αλλά κυρίαρχη αυτοσωμική. Αυτό σημαίνει ότι οι

άνθρωποι θα εκδηλώσουν την ασθένεια ακόμη και με ένα μόνο αντίγραφο της

μετάλλαξης.

Γενικά, θα περίμενε κανείς ότι οι κυρίαρχες μεταλλάξεις που προκαλούν

θανατηφόρες ασθένειες θα εξαφανίζονταν γρήγορα από έναν πληθυσμό.

Αλλά, όπως παρατήρησε ο Haidane, το φοβερό με την ασθένεια του

Huntington είναι ότι κατά τον χρόνο εκδήλωσης της οι περισσότεροι άνθρωποι

έχουν παιδιά, στα οποία με πιθανότητα 50% στο καθένα έχει ήδη περάσει το

γονίδιο. Επίσης, τόνισε ότι για ένα μεγάλο μέρος της εξελικτικής ιστορίας της

ανθρωπότητας η πλειοψηφία των ανθρώπων πιθανότατα δεν έφθασε στην ηλικία

αυτή. Με άλλα λόγια, η εκλεκτική πίεση να αφαιρεθεί η μετάλλαξη του

Huntington από τους πληθυσμούς είναι σχετικά αδύναμη. Ας φανταστούμε μια

παραλλαγή της χορείας του Huntington, μια άλλη κυρίαρχη μετάλλαξη που θα

άρχιζε στην ηλικία των 10 ετών του ανθρώπου: μια τέτοια μετάλλαξη πολύ γρήγορα

θα εξαφανιζόταν από τον πληθυσμό, δεδομένου ότι εκείνοι που θα την

κατείχαν δεν θα είχαν παιδιά. Όμως τα συμπτώματα της ασθένειας Huntington

. εμφανίζονται μόνο στην ηλικία κατά την οποία οι άνθρωποι ήδη έχουν τεκνοποιήσει.

Κατά συνέπεια, οι κυρίαρχες θανατηφόρες μεταλλάξεις μπορούν να

διατηρηθούν σε έναν πληθυσμό με υψηλή συχνότητα, εφόσον τα αποτελέσματα

τους καθυστερούν μέχρι την αναπαραγωγή.

Ο Peter Medawar (1915-1987, 6ρα6είο Νόμπελ 1960 για την εργασία του

σε θέματα ανοσολογίας και μεταμόσχευσης ιστών) θεωρεί τη γήρανση υποπροϊόν

της φυσικής επιλογής. Σύμφωνα με τη θεωρία του, η γήρανση είναι ένα

γνώρισμα με μη προσαρμοστικά χαρακτηριστικά. Αυτή η εξήγηση της γήρανσης

είναι παρόμοια με την εξελικτική εξήγηση της ελάττωσης της όρασης και την

ύστατη τύφλωση των ζώων των σπηλαίων: εάν κάποια λειτουργία δεν μπορεί να

χρησιμοποιηθεί για να παρέχει αναπαραγωγικό πλεονέκτημα, δεν θα υποστηριχθεί

από τη φυσική επιλογή ώστε να διατηρηθεί στις μελλοντικές γενεές.

21

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ικόνα 5. Peter Medawar (1915-1987) βραβευμένος με

το βραβείο Νόμπελ το 1960

Η πιθανότητα μιας μεμονωμένης αναπαραγωγής εξαρτάται από την ηλικία:

είναι μηδενική στη γέννηση και φθάνει στο μέγιστο στους νέους ενηλίκους.

Αργότερα μειώνεται λόγω της αυξανόμενης πιθανότητας θανάτου που συνδέεται

με τις διάφορες εξωτερικές (αρπακτικά ζώα, ασθένειες, ατυχήματα) και εσωτερικές

(γήρανση) αιτίες. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι επιβλαβείς μεταλλάξεις

που εμφανίζονται σε μικρή ηλικία δεν επιλέγονται γιατί έχουν υψηλό αρνητικό

αντίκτυπο στην ικανότητα αναπαραγωγής. Από την άλλη, οι επιβλαβείς μεταλλάξεις

που παρουσιάζονται αργότερα στη ζωή, όταν έχει ήδη επιτευχθεί η αναπαραγωγική

διαδικασία, είναι σχετικά ουδέτερες στην επιλογή επειδή οι φορείς

τους έχουν διαβιβάσει ήδη τα γονίδια τους στην επόμενη γενεά. Ας σημειωθεί

ότι οι μεταλλάξεις μπορεί να έχουν επιπτώσεις στην ικανότητα είτε άμεσα είτε

έμμεσα, για παράδειγμα μια μετάλλαξη που αυξάνει τον κίνδυνο σπασίματος

ποδιών, λόγω χαμηλής δέσμευσης του ασβεστίου, μπορεί να είναι έμμεσα τόσο

επιβλαβής όσο μια μετάλλαξη που άμεσα εξασθενίζει τα ωάρια.

Συμφωνά με αυτή τη θεωρία, τα άτομα που επιφορτίζονται με μια επιβλαβή

μετάλλαξη έχουν λιγότερες πιθανότητες να αναπαραχθούν, εάν η επιβλαβής

επίδραση αυτής της μετάλλαξης εκφράζεται νωρίς στη ζωή. Χαρακτηριστικό

παράδειγμα οι ασθενείς με προγηρία (γενετική ασθένεια με συμπτώματα πρό-

22

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

ωρης γήρανσης): ζουν περίπου 12 έτη και επομένως δεν μπορούν να περάσουν

τα μεταλλαγμένα γονίδια τους στις επόμενες γενεές. Υπό τους όρους

αυτούς, η προγηρία προέρχεται μόνο από τις νέες μεταλλάξεις κι όχι από τα

γονίδια των γονέων. Αντίθετα, οι άνθρωποι που εκφράζουν μια μετάλλαξη στα

γηρατειά μπορούν να αναπαραχθούν προτού να εμφανιστεί η ασθένεια, όπως

η περίπτωση με την οικογενειακή νόσο Alzheimer.

ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΠΛΕΙΟΤΡΟΠΙΑΣ

Η θεωρία της ανταγωνιστικής πλειοτροπίας Βασίζεται σε δύο υποθέσεις:

κατά πρώτον ότι ένα ιδιαίτερο γονίδιο μπορεί να επιδράσει όχι μόνο σε ένα

αλλά σε διάφορα γνωρίσματα ενός οργανισμού (πλειοτροπία) και κατά δεύτερον

ότι αυτά τα πλειοτροπικά αποτελέσματα μπορούν να επηρεάσουν την ικανότητα

του ατόμου με ανταγωνιστικούς τρόπους. Αυτή η θεωρία ανταγωνιστικής

πλειοτροπίας προτάθηκε από τον George Williams 9 , ο οποίος υποστήριζε

ότι «η φυσική επιλογή έχει προκατάληψη υπέρ της νεότητας έναντι των γηρατειών

όταν προκύπτει μια σύγκρουση συμφερόντων».

Κατά τον Williams, αυτή η σύγκρουση προκύπτει από τα πλειοτροπικά γονίδια

που έχουν ανταγωνιστικά αποτελέσματα στον οργανισμό σε διαφορετικές

ηλικίες. Η επιλογή ενός γονιδίου που παρέχει ένα πλεονέκτημα σε μια ηλικία

και ένα μειονέκτημα σε άλλη δεν θα εξαρτηθεί μόνο από τα μεγέθη των αποτελεσμάτων

τους αλλά και από τον χρόνο των αποτελεσμάτων. Ένα πλεονέκτημα

κατά τη διάρκεια της μέγιστης αναπαραγωγικής πιθανότητας θα αύξανε την

αναπαραγωγική πιθανότητα περισσότερο απ' ό,τι ένα αναλογικά παρόμοιο μειονέκτημα

που αργότερα θα τη μείωνε. Έτσι, η φυσική επιλογή θα μεγιστοποιήσει

το σφρίγος στη νεότητα σε Βάρος της μεγαλύτερης ηλικίας και με αυτόν

τον τρόπο θα παράγει ένα μειωμένο σφρίγος, δηλαδή γήρανση, κατά τη διάρκεια

της ώριμης ζωής 9 .

Με άλλα λόγια, ο Williams εντόπισε την ύπαρξη των αποκαλούμενων πλει-

οτροπικών γονιδίων που εκδηλώνονται ευνοϊκά στις νεότερες ηλικίες και επι-

6λα6ώς στις μεγαλύτερες. Τέτοια γονίδια θα διατηρηθούν στον πληθυσμό

23

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

Λόγω της θετικής επίδρασης τους στην αναπαραγωγή, παρά τα αρνητικά τους

αποτελέσματα στη μετά-αναπαραγωγική περίοδο.

Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα γονίδιο που αυξάνει τη σταθεροποίηση του

ασβεστίου στα οστά. Ένα τέτοιο γονίδιο μπορεί να έχει θετικά αποτελέσματα σε

νεαρές ηλικίες επειδή ο κίνδυνος του σπασίματος των οστών και επομένως του

θανάτου μειώνεται, αλλά το ίδιο γονίδιο μπορεί να έχει αρνητικά αποτελέσματα

σε μεγαλύτερες ηλικίες λόγω του αυξανόμενου κινδύνου οστεοαρθρίτιδας λόγω

της υπερβολικής απόθεσης ασβεστίου. Στις συνθήκες του φυσικού περιβάλλοντος,

ένα τέτοιο γονίδιο δεν έχει πραγματικά αρνητική επίπτωση επειδή τα

περισσότερα ζώα πεθαίνουν πολύ πριν εκδηλωθούν τα αρνητικά αποτελέσματα

του γονιδίου. Υπάρχει ένας συγκερασμός μεταξύ μιας θετικής επίδρασης σε

μικρή ηλικία και μιας πιθανής αρνητικής επίδρασης στα γεράματα (το τελευταίο

θα φανεί μόνο εάν τα ζώα ζουν σε προστατευμένο περιβάλλον).

ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΘΕΡΜΙΔΙΚΟΥ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΥ

Πιθανώς η μεγαλύτερη ανακάλυψη μέχρι τώρα στον δρόμο της αναζήτησης

της αύξησης της διάρκειας ζωής έγινε το 1935, από τον κτηνιατρικό διατροφολόγο

Clive McCay. Χωρίς πολλές τυμπανοκρουσίες, ανακοίνωσε ότι

Εικόνα 6. George C. Williams (1926).

24

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΌ ΜΥΣΤΉΡΙΟ

μπορεί να καθυστερήσει τη γήρανση σε αρουραίους χωρίς νέα φάρμακα ή

άλλες θεραπείες. Αυτό που χρειαζόταν ήταν να αναγκάσει τα πειραματόζωα να

καταναλώνουν τροφή με λιγότερες θερμίδες, διατηρώντας σε κανονικά επίπεδα

την ποσότητα των πρωτεϊνών, των Βιταμινών και των ανόργανων αλάτων 10 .

Αυτή η διαδικασία έγινε γνωστή ως θερμιδικός περιορισμός και φαίνεται να

έχει επίδραση σε πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων και των μακάκων 11 . Ο

θερμιδικός περιορισμός έχει μελετηθεί πολύ στα ποντίκια. Χάρη στα πειράματα

σε ποντίκια γνωρίζουμε ότι η διατροφή με περιορισμένη ποσότητα θερμίδων

όχι μόνο αυξάνει τη διάρκεια ζωής αλλά αναβάλλει επίσης τις ηλικιακές ασθένειες,

μειώνει τον ρυθμό της γήρανσης και έχει αρκετά άλλα ευεργετικά αποτελέσματα 12 .

Ο θερμιδικός περιορισμός παραμένει η μόνη μη γενετική παρέμβαση

που επιβραδύνει τη γήρανση στα θηλαστικά.

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο θερμιδικός περιορισμός έχει μελετηθεί και περιγραφεί

σε πολλούς οργανισμός και ιδιαίτερα στα ποντίκια. Αν και γνωρίζουμε

αρκετά για τα φυσιολογικά και βιοχημικά αποτελέσματα του θερμιδικού περιορισμού

στους οργανισμούς που μελετώνται, αδυνατούμε να κατανοήσουμε τον

μηχανισμό λειτουργίας του. Αυτό που κατέστη σαφές μέσα από τις πολυάριθμες

μελέτες είναι ότι μια μείωση της πρόσληψης τροφής κατά 40% του κανονικού

οδηγεί σε αύξηση κατά 30-40% της μέγιστης διάρκειας ζωής του ζώου, σε

μερικές δε μελέτες και πάνω από το 50%. Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι περισσότερες

μελέτες χρησιμοποιούν ως πειραματόζωα αρουραίους και ποντίκια.

Αλλά και οι τρέχουσες μελέτες με πρωτεύοντα σωρεύουν στοιχεία που υποστηρίζουν

τα μέχρι τώρα αποτελέσματα στα τρωκτικά. Όσο για τους ανθρώπους,

είναι δύσκολο να γίνουν παρόμοια πειράματα πολύ μακράς διάρκειας, αλλά

μελέτες που ασχολούνται με τα βραχυπρόθεσμα αποτελέσματα του θερμιδικού

περιορισμού στους ανθρώπους αποδεικνύουν ότι υπάρχουν πολλά οφέλη στην

υγεία.

Ο σχετικά μακροπρόθεσμος θερμιδικός περιορισμός, εκτός από την επιβράδυνση

της γήρανσης, παρέχει πολλά οφέλη στην υγεία. Κατ' αρχάς, αποτρέπει

πολλές ηλικιακές αρρώστιες, όπως τις καρδιαγγειακές παθήσεις και τον

καρκίνο. Παρέχει προστασία έναντι του διαβήτη, των νευροεκφυλιστικών

25

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ασθενειών και των αυτοάνοσων διαταραχών. Η πρόληψη τέτοιων ασθενειών

θα ασκούσε τεράστια επίδραση όχι μόνο στην επέκταση της μέσης διάρκειας

ζωής αλλά και στη βελτίωση της ποιότητας ζωής, καθώς Βέβαια και στη μείωση

των δαπανών υγειονομικής περίθαλψης. Είναι σημαντικό ωστόσο να γνωρίζουμε

ότι, όσον αφορά στα ζώα, ο θερμιδικός περιορισμός συχνά οδηγεί σε

στειρότητα ή σε μειωμένη γονιμότητα.

ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΡΙΖΩΝ

Η θεωρία των ελευθέρων ριζών είναι μια άλλη μοριακή θεωρία της γήρανσης,

η οποία μάλιστα στηρίζεται σε ευάριθμα στοιχεία. Οι ελεύθερες ρίζες είναι

άτομα ή μόρια με μονήρη ηλεκτρόνια και, κατά συνέπεια, είναι ιδιαίτερα δραστικά.

0 2 + e = *0-£ (ρίζα υπεροξειδίου)

Η θεωρία των ελευθέρων ριζών της γήρανσης προτάθηκε αρχικά από τον

Harman 13 το 1956. Συμφωνά με αυτήν, η διαδικασία της γήρανσης είναι η

συσσώρευση των οξειδωτικών βλαβών στα κύτταρα και τους ιστούς, που οδηγεί

με προοδευτική αύξηση στη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα. Κατά τη διάρκεια

της ζωής, ένα αντιοξειδωτικό δίκτυο αντιδρά στην επιβλαβή δράση των

ελευθέρων ριζών και των δραστικών ειδών στα μακρομόρια. Τα κύτταρα συνθέτουν

μερικά από τα αντιοξειδωτικό τους -όπως τα ένζυμα δισμουτάση του

υπεροξειδίου, καταλάση, υπεροξειδάση της γλουταθειόνης, καθώς και πεπτίδια

με σουλφυδρυλομάδες, όπως γλουταθειόνη-, ενώ άλλα αντιοξειδωτικό λαμβάνονται

μέσω της διατροφής -όπως οι βιταμίνες C, Ε, και τα καροτενοειδή. Τα

μακροβιότερα ζωικά είδη έχουν αποδοτικότερα αντιοξειδωτικό συστήματα από

τα είδη με μικρή διάρκεια ζωής 14 . Τα διάφορα συστήματα επιδιόρθωσης βοηθούν

επίσης στην αντιοξειδωτική δράση, επιδιορθώνοντας τα μακρομόρια που

έχουν υποστεί βλάβη.

Οι ελεύθερες ρίζες είναι υποπροϊόντα της κανονικής οξειδωτικής φωσφορυ-

λίωσης που εμφανίζονται υπό φυσιολογικές συνθήκες στα μιτοχόνδρια του κυτ-

26

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΌ ΜΥΣΤΉΡΙΟ

Ρ " ς Λιποφουσικίνη/ Κυτ/κή τ ε λ 0 ΐιεοή Δομή

Λυσοσωμάτια Αναγωγή μ ρ η Χρωμοσωμάτων

Πρωτεΐνη

S-Νίτρωση

Μεταγωγή σήματος

έκφραση γονιδίων

απόπτωση

Εικόνα 7. Κυτταρικοί μηχανισμοί που επηρεάζονται από τις ελεύθερες ρίζες

τάρου, και επομένως το μιτοχονδριακό DNA είναι πολύ πιο ευαίσθητο στις βλάβες

από το πυρηνικό DNA. Μπορούν να διαταράξουν την πρωτεϊνική σύνθεση,

ειδικά στα μιτοχόνδρια, και μπορούν να προκαλέσουν λάθη στην αντιγραφή

του DNA τα οποία συσσωρεύονται σε μάκρος χρόνου, προκαλώντας βαθμιαία

επιδείνωση σε πολλά από τα κύτταρα του σώματος και τους ιστούς. Τα συστήματα

διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη δυνατότητα του σώματος να ανταποκριθεί

στην οξειδωτική πρόκληση της χρησιμοποίησης του μοριακού οξυγόνου,

στις αντιδράσεις που παράγουν ενέργεια για τις διαδικασίες της ζωής. Τα διάφορα

αντιοξειδωτικά που παράγει ή λαμβάνει το σώμα μας μέσω των τροφών

καταστρέφουν πολλές -αλλά όχι όλες- τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου.

Το οξειδωτικό στρες ορίζεται ως μια οξειδοαναγωγική ανισορροπία με

περίσσεια οξειδωτικών ή έλλειμμα των αντιοξειδωτικών 15 . Αλλά ακόμη δεν έχει

διευκρινισθεί η συνεισφορά κάθε συστατικού του οξειδωτικού στρες στην

ανθρώπινη γήρανση, δηλαδή πώς μια μείωση στα αντιοξειδωτικά ή μια αύξηση

στα οξειδωτικά ή στο ποσό των τροποποιημένων μακρομορίων επηρεάζει τη

διαδικασία της γήρανσης του ανθρώπου. Υπάρχουν πολλές αντιπαραθέσεις στη

27

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

βιβλιογραφία. Σε γενικές γραμμές, καθοριστικός παράγοντας 16 των ασθενειών

που συνοδεύουν συχνά τη γήρανση είναι το οξειδωτικό στρες. Όσο για την

πρόσληψη συμπληρωμάτων αντιοξειδωτικών ουσιών, μένει να αξιολογηθεί.

Σημειωτέον ότι στα ζώα οι ελεύθερες ρίζες και τα αντιοδειδωτικά συνδέονται

και με μια άλλη τεχνική καθυστέρησης της γήρανσης. Φαίνεται ότι η διατροφή

με περιορισμένες θερμίδες έχει αντίκτυπο μεταξύ της παραγωγής ελευθέρων

ριζών και της δραστικότητας των αντιοξειδωτικών. Ένα συγκεκριμένο

αντιοξειδωτικό φαίνεται κρίσιμο για τη λειτουργία όλων σχεδόν των μεταλλάξεων

που παρατείνουν τη ζωή στα νηματώδη σκουλήκια. Μελέτες έχουν δείξει

ότι τα επίπεδα εγγενών αντιοξειδωτικών, όπως υπεροξειδίου δισμουτάσης και

ί- καροτενίου, σχετίζονται με τη μακροζωία. Εντούτοις, μέχρι σήμερα οι μελέτες

επέμβασης έχουν αποτύχει να επιδείξουν οποιοδήποτε σημαντικό όφελος

από πλευράς αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων για τη μακροζωία.

ΤΕΛΟΜΕΡΗ

Τα τελομερή είναι επαναλαμβανόμενες ακολουθίες DNA που βρίσκονται

στο τέλος των χρωμοσωμάτων. Τα τελομερή σμικρύνονται κάθε φορά που

διαιρείται ένα κύτταρο, δηλαδή όταν αυτοαντιγράφεται το DNA του. 'Οταν το

Εικόνα 8. Δομή που δείχνει τη θέση των τελομερών

2 8

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

μήκος μειώνεται κάτω από ένα ορισμένο μέγεθος, τα κύτταρα σταματούν να

διαιρούνται. Το πρόσφατο ενδιαφέρον έχει εστιαστεί στην προοδευτική μείωση

των τελομερών ως τμήμα της διαδικασίας γήρανσης και στον περιορισμό που

έχει σημειωθεί στις γηράσκουσες κυτταροκαλλιέργειες 17 . Το ένζυμο τελομερά-

ση είναι υπεύθυνο για την επέκταση των τελομερών. Ας σημειωθεί ότι η τελο-

μεράση δεν υπάρχει στα κανονικά σωματικά κύτταρα, αλλά έχει Βρεθεί στα μη

φυσιολογικά αθάνατα κύτταρα. Το τελομερή παρέχουν μια ελκυστική εξήγηση

για τη γήρανση. Είναι γνωστό ότι η ακολουθία τελομερών (TTAGGG) Βρίσκεται

σε όλους τους οργανισμούς. Επομένως, εάν τα τελομερή είναι υπεύθυνα

για τη γήρανση, θα έχουμε επιτέλους μια καθολική εξήγηση για αυτή τη διαδικασία.

Εντούτοις, κάτι τέτοιο πρέπει να αποδειχθεί.

Πολλές νέες μελέτες έχουν εστιάσει στη δυνατότητα της τελομεράσης να

καθυστερεί τη γήρανση των ανθρώπινων κυττάρων στον δοκιμαστικό σωλήνα.

Έχει προταθεί ότι οι θεραπείες με φάρμακα που συντηρούν τα τελομερή μπορεί

να επιτρέψουν στα διαιρεμένα κύτταρα να αναπαράγονται και να παραμένουν

υγιή κατά τρόπο αόριστο. Επίσης, έχει προταθεί ότι μια τέτοια διατήρηση

μπορεί να επιβραδύνει τη γήρανση σε ολόκληρους τους οργανισμούς. Όμως

δεν έχει αποδειχτεί ότι αυτό μπορεί να κρατήσει μακριά τη γήρανση από τα

ζωντανά πλάσματα. Επιπλέον, οτιδήποτε συμβάλλει στην αθανασία των κυττάρων

διατρέχει τον κίνδυνο του καρκίνου.

Πιο συγκεκριμένα, κατά τη σύλληψη, κάθε ανθρώπινο τελομερές είναι

μήκους περίπου 10.000 ζευγών βάσεων (δηλαδή περίπου 1.666 επαναλαμβανόμενες

TTAGGG), ενώ ένα τυπικό χρωμόσωμα είναι περίπου 13 χιλιάδες

φορές μακρύτερο (130 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων). Εννέα μήνες αργότερα,

στη γέννηση, το μέσο τελομερές είναι το μισό από αυτό που ήταν κατά τη σύλληψη.

Τα τελομερή χάνουν κατά μέσο όρο οκτώ υπομονάδες TTAGGG ανά

κυτταροδιαίρεση, κι έτσι το μισό από το μήκος του τελομερούς χάνεται λόγω

των κυτταροδιαιρέσεων της εμβρυϊκής ανάπτυξης.

Τέλος, αξίζει να αναφερθεί ότι τα ανθρώπινα τελομερή είναι λιγότερα από

τα μισά των τελομερών άλλων πρωτευόντων, ενώ τα τελομερή των τρωκτικών

είναι πιο μεγάλα από εκείνα των πρωτευόντων.

29

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

τελομερές

...χρωμόσωμαjTffl Δigga JTlTlAlGlGtGl iTlTlAlddd ITlTlAlddd ITjTIAiqqq (x2000)

30 μιτώσεις αργότερα

f

...χρωμόσωμα ITITIAIGIGIGI 1T1TIAIGIGIG1 ITITIAICάGIGI (x 500)

10 μιτώσεις αργότερα

Ι'

...γρωμόσωιια ITITlAIGGid ITITIAIddd (x 200)

10 μιτιόσεις αργότερα

ϊ

" · .χρωμόσωμα καθόλου πλέον μίτωση

Εικόνα 9. Απώλεια των τελομερών κατά τις διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις

ΝΕΥΡΟΕΝΔΟΚΡΙΝΕΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ ΤΗΣ ΓΗΡΑΝΣΗΣ

Σύμφωνα με τις νευροενδοκρινείς θεωρίες, n γήρανση οφείλεται σε αλλαγές

που γίνονται στις νευρικές και ενδοκρινείς λειτουργίες του οργανισμού. Η

διαδικασία της γήρανσης οφείλεται κυρίως στις μειώσεις του αριθμού των νευρώνων

και στις μειώσεις των ορμονών που συνδέονται με αυτούς. Οι νευρώνες

δεν διαιρούνται ούτε αντιγράφονται κατά τη διάρκεια της ενήλικης ζωής,

αλλά ούτε και αντικαθίστανται. Πρέπει, επομένως, να υπομένουν ισοβίως μια

σειρά προσβολών και να συνδράμουν όχι μόνο στη δική τους επιβίωση αλλά

και στην επιβίωση ολόκληρου του οργανισμού. Η γήρανση συνδέεται με μείωση

του αριθμού νευροενδοκρινών κυττάρων. Η καθημερινή νευρωνική απώλεια

στους ανθρώπους υπολογίζεται σε 50-100 χ 103 και το γεγονός αυτό

οδηγεί σε μια μείωση του βάρους του εγκεφάλου της τάξης του 20% στην ηλικία

των 90 ετών.

Πολλές μελέτες έχουν προσδιορίσει τη μείωση της παραγωγής ορμονών

με την ηλικία. Ειδικότερα, κάποιες μελέτες έχουν προτείνει τον άξονα υποθα-

λάμου-υπόφυσης ως τον κύριο ρυθμιστή της γήρανσης. Οι εγγενείς αποτυχίες

σε αυτόν τον άξονα οδηγούν στη μειωμένη απόδοση άλλων ενδοκρινών αδέ-

30

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

νων. Με άλλα λόγια, ένα «νευροορμονικό ρολόι» στον εγκέφαλο των θηλαστικών

επηρεάζει τη γήρανση μέσω των νευροορμονών. Οι ορμόνες αλλάζουν

την έκφραση γονιδίων του DNA σε όλο το σώμα. Η υπόφυση (ο «κύριος αδένας

») υπό την επίδραση του υποθαλάμου μπορεί να επηρεάσει τη φυσιολογία

όλων των κυττάρων του σώματος. Όταν η υπόφυση των θηλαστικών αφαιρείται

χειρουργικά και χορηγούνται οι απαραίτητες ορμόνες, η μέγιστη διάρκεια

ζωής αυξάνεται κατά 30-50%. Τα θηλαστικά μειώνουν με τη θέληση τους την

πρόσληψη τροφής, γεγονός που συνεπάγεται ότι η επιμήκυνση της ζωής μπορεί

να οφείλεται κυρίως στη διατροφή με θερμιδικό περιορισμό.

ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Κατά τη διάρκεια της ζωής τους, τα κύτταρα παράγουν περισσότερα προϊόντα

από όσα μπορούν με κάποιο τρόπο να απεκκρίνουν. Τα προϊόντα απέκκρισης

μπορεί να περιλαμβάνουν διάφορες τοξίνες, οι οποίες, όταν συσσωρεύονται

σε μεγάλη συγκέντρωση, μπορούν να παρεμποδίσουν την κανονική λειτουργία

των κυττάρων με τελικό αποτέλεσμα τον θάνατο τους.

Τα στοιχεία που στηρίζουν αυτή τη θεωρία είναι η παρουσία της λιποφου-

σκίνης στα προϊόντα. Τα κύτταρα που βρέθηκαν συνήθως να περιέχουν λιπο-

φουσκίνη είναι κύτταρα που δεν διαιρούνται, όπως στους νευρώνες και το

μυοκάρδιο. Μια παρόμοια χρωστική, το κηροειδές, ανιχνεύτηκε και σε κύτταρα

που διαιρούνται -όπως τα ηπατοκύτταρα, λεία μυϊκά κύτταρα- αλλά και τα κύτταρα

των νεφρών, των όρχεων, του προστάτη, κ.ά. Η λιποφουσκίνη σχηματίζεται

από μια σύνθετη αντίδραση που δεσμεύει το λίπος στα κύτταρα και στις

πρωτεΐνες. Αυτά τα απόβλητα συσσωρεύονται στα κύτταρα ως μικροί κόκκοι

και αυξάνονται στο μέγεθος ως οι ηλικίες σωμάτων. Επειδή η συγκέντρωση

της λιποφουσκίνης αυξάνει με την πάροδο του χρόνου, έχει περιγραφεί ως

«στάχτη των ελαττωμένων μεταβολικών πυρκαγιών μας».

Η θεωρία αυτή είναι βασισμένη στη διαπίστωση ότι μια χρωστική, η λιποφουσκίνη,

συσσωρεύεται μέσα σε κύτταρα που δεν διαιρούνται. Η λιποφουσκίνη

εμφανίζεται ως κιτρινοκαφετί κοκκώδη σωματίδια εγκλεισμού. Οι πιο κοινές

31

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

περιοχές της συσσώρευσης αυτής της χρωστικής ουσίας είναι οι όρχεις, το μυοκάρδιο,

οι σκελετικοί μύες, το συκώτι, οι νευρώνες και τα νευρογλοιακά κύτταρα.

Στο ανθρώπινο μυοκάρδιο το ποσό της χρωστικής είναι ανάλογο με την ηλικία.

Επίσης, έχει παρατηρηθεί ότι η συσσώρευση της λιποφουσκίνης είναι αντιστρόφως

ανάλογη προς τη μέγιστη διάρκεια ζωής 18 των θηλαστικών, εμφανίζεται

δε ως αποτέλεσμα των αυτοοξειδωτικών διαδικασιών, η οποία συνδέει αυτή

τη θεωρία με τη θεωρία των ελευθέρων ριζών που ήδη συζητήθηκε.

ΠΡΟΩΡΗ ΓΗΡΑΝΣΗ

Το άτομο που απεικονίζεται στη φωτογραφία

ήταν ένα δεκαπεντάχρονο αγόρι

που έπασχε από πρόωρη γήρανση. Πέθανε

στα 16 του (το 2004) από ανακοπή καρδιάς.

Τα άτομα που πάσχουν από πρόωρη γήρανση

είναι ελάχιστα και ο μέσος όρος ζωής

τους είναι τα 13 χρόνια. Τα αγόρι στην φωτογραφία

ήταν το πιο ηλικιωμένο άτομο που

έπασχε από τη συγκεκριμένη γενετική ασθένεια,

το σύνδρομο Hutchinson-Gilford. To

σύνδρομο αυτό θεωρείται ότι προκύπτει από μια σπάνια μετάλλαξη. Το σύνδρομο

πρόωρης γήρανσης του Hutchinson-Gilford είναι μια εξαιρετικά σπάνια γενετική

ασθένεια που επιταχύνει τη διαδικασία της γήρανσης κατά επτά φορές περίπου.

Συνεπώς, λόγω αυτής της επιταχυνόμενης γήρανσης ένα δεκάχρονο παιδί θα

παρουσιάζει παρόμοια αναπνευστικά, καρδιαγγειακά και αρθριτικά προβλήματα

με έναν έβδομηντάχρονο.

Η πρόωρη γήρανση προσβάλλει 1 στα 4 εκατομμύρια άτομα. Στον εικοστό

αιώνα έχουν αναφερθεί λίγο περισσότερες από 100 περιπτώσεις. Παγκοσμίως,

αυτή τη στιγμή υπάρχουν 30-40 περιπτώσεις πρόωρης γήρανσης Τα

παιδιά με πρόωρη γήρανση προέρχονται από διάφορες χώρες του κόσμου.

Στα φυσικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα των παιδιών αυτών περιλαμβάνονται ο

νανισμός, το ζαρωμένο δέρμα όπως των ηλικιωμένων, η φαλάκρα και η

32

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

γαμψή μύτη. Η διανοητική τους ανάπτυξη όμως είναι ισοδύναμη με των άλλων

παιδιών της ηλικίας τους.

Φαίνεται, επομένως, ότι η κανονική διαδικασία γήρανσης τρέχει απίστευτα

γρήγορα. Δηλαδή φαίνεται ότι ίσως η μετάλλαξη που δημιουργεί το σύνδρομο

Hutchinson-Gilford έχει επιπτώσεις σε κάποιο βιολογικό ρολόι γήρανσης το

οποίο ελέγχει τον ρυθμό της ανθρώπινης γήρανσης. Υπάρχουν όμως μερικά

γεγονότα που δεν ταιριάζουν με αυτήν την εικόνα. Για παράδειγμα, οι εγκέφαλοι

των παιδιών με σύνδρομο Hutchinson-Gilford ιστολογικά είναι φυσιολογικοί,

χωρίς τα ινίδια που δημιουργούνται κατά τη νόσο Alzheimer. Το κύριο

πρόβλημα είναι ότι πραγματικά δεν ξέρουμε εάν το σύνδρομο Hutchinson-

Gilford αντιπροσωπεύει πραγματικά την επιταχυνόμενη γήρανση ή εάν η ομοιότητα

με τη γήρανση είναι μόνο επιφανειακή.

Μια πιο κοινή μορφή πρόωρης γήρανσης είναι το σύνδρομο Werner, μια

κληρονομική ασθένεια με συμπτώματα όμοια με αυτά της πρόωρης γήρανσης.

Οι ασθενείς με το σύνδρομο αυτό αναπτύσσουν πρόωρα πολλές ηλικιακές

ασθένειες -συμπεριλαμβανομένων της αρτηριοσκλήρωσης, των κακοηθών νεοπλασμάτων,

του τύπου II διαβήτη, της οστεοπόρωσης, του καταρράκτη, της απώλειας

μαλλιών, της ατροφίας του δέρματος-, ό,τι τελοσπάντων συνοδεύει τη

γήρανση, εκτός από τη νόσο Alzheimer και την υπέρταση. Σε ιστοκαλλιέργειες,

η διάρκεια ζωής των κυττάρων των ασθενών με σύνδρομο Werner είναι μειωμένη

σε σύγκριση με τα κύτταρα ατόμων της ιδίας ηλικίας, ενώ μοιάζουν περισσότερο

με τα κύτταρα των ηλικιωμένων. Οι περισσότεροι από τους πάσχοντες από

την εν λόγω γενετική βλάβη πεθαίνουν πριν από την ηλικία των 50 ετών. Το

γονίδιο που συνδέεται με το σύνδρομο Werner φαίνεται ότι είναι μια DNA ελι-

κάση, η οποία έχει κλωνοποιηθεί. Είναι γνωστόν ότι οι ελικάσες συμμετέχουν

στην επιδιόρθωση, την αντιγραφή και την έκφραση του γενετικού υλικού.

ΥΠΕΡΑΙΩΝΟΒΙΟΙ

Η Γαλλίδα Jeanne Calment πέθανε σε ηλικία 122 ετών, 5 μηνών και 14

ημερών, έχοντας τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής που έχει καταγραφεί και συνε-

33

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

πώς το μεγαλύτερο χρόνο αναμνήσεων. Ο

Vincent Van Gogh συνήθιζε να αγοράζει

χρώματα από το κατάστημα της οικογένειας

της, στην Arles και μάλιστα ο καλλιτέχνης

έκανε κακή εντύπωση στην τότε

νεαρή Jeanne: ήταν άσχημος, οξύθυμος

και βρωμούσε οινόπνευμα, είπε στους

δημοσιογράφους. Απέδωσε τη μακροημέρευση

της σε πολλούς παράγοντες: στο

ελαιόλαδο, το κρασί και στην αίσθηση του

χιούμορ. «Έχω μόνο μια ρυτίδα», είπε

χαρακτηριστικά, «και κάθομαι σε αυτήν».

Οι περισσότεροι, φυσικά δεν μπορούν

να αναμένουν τη μακροζωία της Calment.

Το ποσοστό είναι ένας στα έξι δισεκατομμύρια, επισημαίνουν κάποιοι γεροντολόγοι,

αλλά ο αριθμός των υπεραιωνόβιων αυξάνεται κατ' έτος. Σύμφωνα με

την απογραφή του 1999, υπήρχαν περίπου 72.000 υπεραιωνόβιοι στις ΗΠΑ,

αριθμός που αναμένεται να φθάσει τις 850.000 κατά τα επόμενα 50 έτη.

Ακόμα σημαντικότερο είναι ότι το ποσοστό ανικανότητας σε όλες τις ηλικίες,

ακόμα και στους πολύ ηλικιωμένους, έχει μειωθεί τα τελευταία χρόνια. Διάφοροι

ερευνητές, από γενετιστές μέχρι δημοσιογράφους, προσεγγίζουν τους

πολύ ηλικιωμένους και προσπαθούν να αντλήσουν πληροφορίες και κατόπιν

να εξαγάγουν συμπεράσματα για το πώς όλοι μας θα μπορούσαμε να καταφέρουμε

να ζούμε υγιείς για περισσότερο χρόνο.

Σύμφωνα με μια έρευνα στην οποία εξετάστηκαν 144 υπεραιωνόβιοι με

ακέραια νοητική κατάσταση, το μυστικό της μακροζωίας είναι ότι... δεν υπάρχει

μυστικό! Μάλιστα, μερικά από τα άτομα της μελέτης κάπνιζαν, ήταν παχύσαρκα

ή έπιναν πολύ. Γενικά, όμως, παρέμειναν δραστήριοι σε όλη τους τη ζωή,

έτρωγαν πρόγευμα τακτικά και κατανάλωναν άφθονη Βιταμίνη Α και καροτενο-

ειδή, τρώγοντας φρούτα και λαχανικά. Από ψυχολογικής άποψης και στάση

ζωής είχαν επιλύσει τα προβλήματα τους, δεν αμφέβαλλαν για τον εαυτό τους,

34

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

τον προστάτευαν πολύ κι επίσης ήθελαν να τα ανακαλύψουν όλα μόνοι τους.

Είχαν, με έναν λόγο, ενδιαφέροντα στη ζωή τους. Γενικά, υπήρχε μια ποικιλομορφία

στις συνήθειες των ατόμων της μελέτης τέτοια που ο καθένας μας μπορεί

να βρει. Έτσι, η ποικιλομορφία αυτή δίνει σε όλους μας το δικαίωμα να

ελπίζουμε ότι είμαστε σε θέση να ζήσουμε περισσότερο. Συνεπώς, τα κίνητρα

και η στάση ζωής είναι εξίσου σημαντικά με τα γονίδια.

ΖΩΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ

Πολλά πειράματα έχουν γίνει και συνεχίζονται να γίνονται σε διάφορους

πρότυπους οργανισμούς σχετικά με τη γήρανση σε γονιδιακό επίπεδο. Θα πρέπει

βεβαίως να έχουμε υπόψη μας ότι εξετάζοντας άλλους οργανισμούς δεν

θέλουμε απλά να καταλάβουμε γιατί αυτοί ζουν λιγότερο ή περισσότερο, αλλά να

μάθουμε γιατί εμείς γερνάμε. Δεδομένου ότι η ανθρώπινη διαδικασία γήρανσης

διαρκεί δεκαετίες, είναι σχεδόν αδύνατο να μελετηθεί in vivo στους ανθρώπους.

Επομένως, πρέπει να προσφύγουμε σε μοντέλα οργανισμών και να επεκτείνουμε

κατόπιν τα συμπεράσματα στην ανθρώπινη γήρανση. Ωστόσο, η επιλογή των

μοντέλων στα οποία θα γίνει η μελέτη της γήρανσης δεν είναι απλή.

Η χρησιμοποίηση κάποιων οργανισμών μπορεί να αποδειχθεί ακατάλληλη

να συγκριθεί με τη γήρανση του ανθρώπου, δεδομένου ότι μπορεί να μετατοπίσει

την εστίαση της έρευνας σε μονοπάτια που ενδεχομένως σχετίζονται με

τη γήρανση σε ένα ορισμένο μοντέλο, αλλά είναι άσχετα με τη γήρανση του

ανθρώπου. Εάν για παράδειγμα χρησιμοποιηθεί το αρσενικό των αυστραλιανών

ποντικιών Anthecinus stuartii ως μοντέλο οργανισμού για τη μελέτη της

γήρανσης, προσκρούουμε στο γεγονός ότι έχουν ένα παράξενο φαινότυπο

που ονομάζεται «Big Bang αναπαραγωγή». Μία φορά τον χρόνο, κατά τη

διάρκεια της εποχής του ζευγαρώματος, τα αρσενικά αυτού του /

είδους παρουσιάζουν

τόσο αυξημένη λίμπιντο

ώστε είναι ανίκα- / ν

να να φάνε και τελικά

35

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

πεθαίνουν από σεξουαλικό στρες. Παρόλο που αυτή η διαδικασία οδηγεί στον

θάνατο, είναι πολύ διαφορετική από τη Βαθμιαία εξασθένιση των ανθρώπων,

κι έτσι τα Anthecinus δεν φαίνεται να είναι το κατάλληλο μοντέλο για τη μελέτη

της ανθρώπινης γήρανσης. Αλλά ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιήσουμε ένα

τέτοιο ακραίο παράδειγμα, είναι πολύ δύσκολο να ειπωθεί εάν ένας οργανισμός

είναι αντιπροσωπευτικός για τη μελέτη της ανθρώπινης γήρανσης ή όχι.

Οι κυτταρικές σειρές είναι ένα μοντέλο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη

της ανθρώπινης γήρανσης, έχοντας ως σημαντικό πλεονέκτημα το γεγονός ότι

μπορούν να μελετηθούν τα ανθρώπινα κύτταρα και να επικεντρωθούν οι ερωτήσεις

στη Βιολογία του ανθρώπου. Εντούτοις, τα κυτταρικά μοντέλα έχουν αρκετά

μειονεκτήματα και μπορεί τα in vitro αποτελέσματα να μην είναι αντιπροσωπευτικά

όσων συμβαίνουν in vivo. Άρα, τα μοντέλα ζωικών οργανισμών συνιστούν

μια αναγκαστική επιλογή για τη μελέτη της γήρανσης και ένα μεγάλο μέρος

όσων γνωρίζουμε για τη γήρανση προέρχεται σήμερα από αυτά. Οι σύντομοι

κύκλοι ζωής μερικών οργανισμών -όπως της Drosophila melanogaster ή του

Caernohabditis elegans- τα κάνουν προσιτά στη μελέτη της γήρανσης, αλλά

ακόμη και τα ποντίκια που έχουν αρκετά μεγάλη διάρκεια ζωής χρησιμοποιούνται

στην έρευνα αφού είναι πιο κοντά στον άνθρωπο εξελικτικά. Μονοκύτταροι

οργανισμοί, ειδικότερα η ζύμη Saccharomyces cerevisiae, έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί

στην έρευνα της γήρανσης και πολλές μεταλλάξεις έχουν χαρακτηριστεί

ως συμμετέχουσες στη γήρανση της ζύμης.

ΤΡΟΠΟΙ ΑΝΤΙΓΗΡΑΝΣΗΣ

Στις μέρες μας δεν έχει αναπτυχθεί η ιατρική της αντιγήρανσης κι ο όρος

χρησιμοποιείται για εμπορικούς και ιατρικούς σκοπούς. Ωστόσο, είναι πολύ

πρώιμο να μιλούμε για μεθόδους αντιγήρανσης πριν καν διασαφηνιστούν οι

διάφοροι μηχανισμοί ώστε να μπορεί να παρέμβει αποτελεσματικά η ιατρική

επιστήμη. Όμως υπάρχει και σήμερα ακόμη η άποψη ότι μπορούμε να παρέμβουμε

αποτελεσματικά, με τις λίγες γνώσεις που έχουμε, στο θέμα αυτό. Όπως

δεν χρειάζεται να μάθουμε πώς λειτουργεί ένα αυτοκίνητο προκειμένου να το

36

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

οδηγήσουμε, ίσως κατ' ανάλογο τρόπο δεν χρειάζεται να μάθουμε τα πάντα για

τη γήρανση προκειμένου να τη θεραπεύσουμε 19 . Συγκεκριμένα, προτείνεται

μια σειρά θεραπειών ικανών να σταματήσουν ή και να αντιστρέψουν τη γήρανση,

χωρίς να είναι απαραίτητη η γνώση των μηχανισμών που την προκαλούν.

Μόνο που η αντιστροφή των αλλαγών της γήρανσης θα απαιτήσει τεχνολογίες ή

θεραπείες που δεν είναι ακόμα διαθέσιμες. Σε αυτές περιλαμβάνονται η θεραπεία

με βλαστοκύτταρα για αντικατάσταση των παλαιών κυττάρων, η χρησιμοποίηση

ενζύμων για αποικοδόμηση ορισμένων μορφών κυτταρικών υπολειμμάτων,

τεχνολογίες έκφρασης γονιδίων που επιτρέπουν την ενσωμάτωση γονιδίων

σε υψηλή απόδοση και Βιωσιμότητα και απομάκρυνση παλαιών κυττάρων.

Η ιδέα ότι η θεραπεία της γήρανσης μπορεί να είναι δυνατή προτού κατανοήσουμε

τη διαδικασία της είναι αμφισβητήσιμη. Μόνο αν γνωρίζουμε τους

μηχανισμούς που ελέγχουν τον ρυθμό της γήρανσης θα γνωρίζουμε ποιους

δρόμους χρειάζεται να στοχεύσουμε για την αναχαίτιση της γήρανσης ή και το

σταμάτημα της, αν όχι και την αναζωογόνηση των λειτουργιών. Αυτή τη στιγμή

τα λίγα που ξέρουμε είναι οι αλλαγές που υφίστανται οι άνθρωποι καθώς γερνούν,

στοιχεία που προέρχονται από μελέτες σε επίπεδο ιστών και οργάνων.

Γνωρίζουμε ότι καθώς γηράσκουν τα άτομα υπόκεινται σε συγκεκριμένες αλλαγές,

αλλά δεν γνωρίζουμε ποιος είναι ο μηχανισμός που τις προκαλεί ούτε γιατί

συμβαίνουν. Σε κυτταρικό και γενετικό επίπεδο, οι γνώσεις μας σχετικά με τη

διαδικασία της γήρανσης είναι περιορισμένες, αν και έχει ήδη προσδιοριστεί

ότι αρκετά γονίδια ελέγχουν τη γήρανση στους υπό μελέτη οργανισμούς. Θα

πρέπει ίσως να μάθουμε για τους μηχανισμούς που προκαλούν τη γήρανση και

κατόπιν να προβούμε σε αποτελεσματικές θεραπείες.

Η υπάρχουσα ιατρική της αντιγήρανσης υπόσχεται αυξανόμενη μακροζωία

και βελτιωμένη ποιότητα ζωής. Η θεωρία της εστιάζεται στο ότι οι περισσότερες

ασθένειες που συνδέονται με τη γήρανση μπορούν να αποτραπούν, ή τουλάχιστον

να επιβραδυνθούν, μέσω της βέλτιστης λειτουργίας του οργανισμού. Ως

τεχνικές της χρησιμοποιούνται η διατροφή, η καλή φυσική κατάσταση και μια

σειρά συμπληρωματικών θεραπειών, όπως βιταμίνες, ανόργανα άλατα, βότανα

και φυσικές ορμόνες.

37

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

Η γήρανση, τουλάχιστον με τα σημερινά δεδομένα, δεν μπορεί να αποτραπεί,

απλά μπορούμε τουλάχιστον να επιμηκύνουμε το προσδόκιμο της ζωής

μας και να έχουμε καλύτερη υγεία. Για παράδειγμα, μια περιορισμένη διατροφή

σε θερμίδες αλλά πλούσια στα απαραίτητα συστατικά (βιταμίνες, ιχνοστοιχεία,

κ.λπ.) μπορεί να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής και ταυτόχρονα να τη βελτιώσει.

Θα αναφερθούν διάφοροι τρόποι ή ουσίες που χρησιμοποιεί η ιατρική

αντιγήρανσης και οι οποίες προβάλλονται με αξιώσεις. Κατά μία έννοια, ακόμα

και η ασπιρίνη χρησιμοποιείται ενάντια στη γήρανση, εφόσον βοηθά στην πρόληψη

καρδιαγγειακών παθήσεων, συνεπώς και κάθε φάρμακο που βοηθά

στην πρόληψη ή στη θεραπεία μιας πάθησης.

Τα τελευταία χρόνια, μέσα από την επιστημονική έρευνα και την πρόοδο

στον τομέα της διατροφής και της διαιτολογίας, έχουν ανακαλυφθεί και διερευνηθεί

κάποιες ουσίες, όχι τόσο γνωστές κατά τα παλιότερα χρόνια, οι οποίες

φαίνεται να παίζουν καθοριστικό ρόλο στην καλύτερη λειτουργία του οργανισμού

μας και στην πρόληψη σοβαρών παθήσεων. Έτσι μάθαμε περισσότερα

για τα ω-λιπαρά οξέα, το φολικό οξύ, τις φυτικές ίνες, κ.ά.

ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΜΕ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΕΝΟ ΑΡΙΘΜΟ ΘΕΡΜΙΔΩΝ

Ο μόνος γνωστός τρόπος που στηρίζεται σε πειραματικά δεδομένα από

άλλους οργανισμούς αλλά και από την εμπειρία από τη ζωή διαφόρων ομάδων

πληθυσμών για επιμήκυνση της διάρκειας ζωής του ανθρώπου είναι η διατροφή

με λιγότερες θερμίδες από το κανονικό. Οι ακριβείς μηχανισμοί στους

οποίους οφείλεται η επιμήκυνση της διάρκειας ζωής δεν είναι γνωστοί. Επειδή

η διατροφή με περιορισμένες θερμίδες έχει αρνητική επίπτωση στη γονιμότητα,

θα πρέπει να είναι πλούσια σε βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, κ.ά.

Μολονότι έχουμε πολύ καλά αποτελέσματα αν εφαρμόσουμε αυτή τη θεραπευτική

αγωγή αντιγήρανσης, είναι δύσκολο να εφαρμοστεί από τους περισσότερους

ανθρώπους.

38

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

100%.

1 g"

CCI

Ρ-

e

w

α

Η

CT 1 E

Διατροφή με

περιορισμό θερμίδων

Εικόνα 10. Η πιθανότητα επιβίωσης σε συνάρτηση με την ηλικία για κανονική διατροφή (κόκκινο)

και διατροφή με περιορισμό των θερμίδων (γαλάζιο). Το σχεδιάγραμμα είναι υποθετικό για

τους ανθρώπους, κατ' αναλογία με πειράματα που έγιναν σε άλλους οργανισμούς.

ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ

Οι ανποξειδωπκές ουσίες σχετίζονται με την ιατρική αντιγήρανσης γιατί

καταπολεμούν τις ελεύθερες ρίζες, οι οποίες ενοχοποιούνται για τη συσσώρευση

βλαβών στο κύτταρο. Όπως προαναφέρθηκε, οι ελεύθερες ρίζες είναι φορτισμένα

άτομα ή μόρια που θεωρούνται ιδιαίτερα επιβλαβή για τα κύτταρα και

συμβάλλουν στη γήρανση καθώς και σε ορισμένες ασθένειες. Στα κύτταρα μας

δημιουργούνται συνεχώς ελεύθερες ρίζες οι οποίες φυσιολογικά εξουδετερώνονται

ενδογενώς στις γνωστές αντιοξειδωτικές ενώσεις που περιγράφονται:

Αντιοξειδωτικές ουσίες:

Βιταμίνες E, C, Α, Β6, Β12

Αυκοπένιο-Καροτενοειδή

α-Αιποϊκό οξύ

Σελήνιο ή άλλα ιχνοστοιχεία

Ρεσβερατρόλη (κρασί)

39

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

Σε περίπτωση όμως που η συγκέντρωση τους αυξηθεί κατά πολύ, και πολλές

φορές ο τρόπος ζωής συντείνει σε αυτό (στρες, κάπνισμα, ηλιακή ακτινοβολία,

ατμοσφαιρική ρύπανση, κ.λπ.) τότε το κύτταρο δεν μπορεί να τις αντιμετωπίσει

μόνο του. Η λήψη ανποξειδωτικών ουσιών θεωρείται ότι βοηθά τον οργανισμό

και μπορεί να προλαμβάνει έτσι διάφορες μορφές καρκίνου, πρόωρης

γήρανσης του δέρματος κ.ά. Οι βιταμίνες A, C, Ε, Β6, Β12, το φολικό οξύ, το

σελήνιο, τα καροτενοειδή, τα φλαβονοειδή θεωρούνται αντιοξειδωτικές ουσίες.

ΟΡΜΟΝΕΣ ΚΑΙ ΑΛΛΕΣ ΟΥΣΙΕΣ

Οι ορμόνες και διάφορες άλλες ενώσεις θεωρείται ότι συμβάλλουν στους

μηχανισμούς της αντιγήρανσης. Ο καλύτερος τρόπος για να πάρει αυτές τις

ουσίες ο οργανισμός είναι το άτομο να καταναλώνει ποικιλία φρούτων και

λαχανικών. Αν δεν μπορούμε να πάρουμε όλες τις θρεπτικές ουσίες από τα

τρόφιμα, τότε θα πρέπει να παίρνουμε συμπληρώματα αλλά πάντα μετά από

σύσταση των γιατρών. Για παράδειγμα, οι καπνιστές που παίρνουν συμπληρώματα

ί- καροτίνης αντί να κάνουν καλό στον εαυτό τους μπορεί να αυξήσουν

τον κίνδυνο καρκίνου των πνευμόνων. Παρακάτω αναφέρονται οι γνωστότερες

ουσίες που χρησιμοποιεί η ιατρική αντιγήρανσης:

Ορμόνες:

Αυξητική ορμόνη

Μελατονίνη

Δευδροεπιανδροστερόνη

Πρεγνενολόνη

Τεστοστερόνη

Οιστρογόνα-προγεοτερόνη

Άλλες ουσίες:

Ακετυλο-καρνιτίνη

Συνένζυμο Q10 ή Q (Ουβικινόνη)

Κυστεΐνη-Προκυστεΐνη

NADH

Πικολινικό οξύ

Βασιλικός πολτός

40

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΠΑ ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ

Με 6άση όλα τα παραπάνω και με σκοπό να μπουν τα θεμέλια των γνώσεων

μας για την επιστήμη της αντιγήρανσης, προτείνεται το εξής μοντέλο:

100

120

140

Εικόνα 11. Μοντέλο των υπεραιωνόβιων κύκλων ζωής

Στο μοντέλο αυτό απεικονίζεται με κύκλους ο ρόλος της καλής διατροφής

και υγείας, ώστε με όλα τα παραπάνω να είναι δυνατόν να εξασφαλίσουμε

κύκλους επιθυμητούς προς τα 80, 100 ή και 120 χρόνια ζωής.

ΗΘΪΚΟΙ ΚΑΪ ΦΙΛΟΣΟΦΙΚΟΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ

Η προοπτική επιμήκυνσης της ανθρώπινης ζωής σε συνδυασμό με την παρατεταμένη

διάρκεια της νεότητας χαιρετίζεται από όλους τους ανθρώπους. Ποιος

δεν θα ήθελε να προστεθούν περισσότερα υγιή χρόνια στη ζωή του; Κανένας

41

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

δεν απολαμβάνει την προοπτική του σωματικού εκφυλισμού και της παρακμής

των τελευταίων του χρόνων: προφανώς όλοι θέλουμε να ζήσουμε περισσότερο

και καλύτερα. Τα πλεονεκτήματα της καλής υγείας και της αιώνιας νεότητας είναι

πολύ σαφή και ισχυρά, υπάρχουν όμως και πολλά μειονεκτήματα:

1. Αλλαγή κοινωνίας (κοινωνικές ασφαλίσεις)

2. Οικονομία (συντάξεις)

3. Υπερπληθυσμός

4. Θεραπείες μόνο για πλουσίους

5. Εξοικείωση ενός υπερήλικα με νέες ιδέες και αντιλήψεις

Μια αλλαγή στον ανθρώπινο κύκλο θα έχει σίγουρα σοβαρές συνέπειες

και θα θέσει πολλά ηθικά διλήμματα, με αποτέλεσμα να σκύψουμε με σοβαρότητα

στα προβλήματα που τυχόν δημιουργηθούν. Ένα ζήτημα που δεν θα μας

απασχολήσει είναι το οικονομικό όπως τίθεται από πολλούς, ότι δηλαδή η σταδιακή

αύξηση του μέσου όρου ζωής θα δυναμιτίσει τα θεμέλια των συντάξεων,

των κοινωνικών ασφαλίσεων, κ.λπ., και γενικότερα τον κοινωνικό ιστό, τουλάχιστον

στις ανεπτυγμένες χώρες.

Τι θα συμβεί λοιπόν με μια σημαντική παράταση στη ζωής του ανθρώπου;

Ορισμένοι που ασχολούνται με τη Βιοηθική έχουν ήδη εκφράσει τη φρίκη τους

στη σκέψη και μόνο μιας παράτασης ζωής. Πολλοί εναντιώνονται στην ιδέα

αυτή και φέρνουν ως παράδειγμα το έργο του Jonathan Swift Τα ταξίδια του

Γκιούλιβερ. Ο συγγραφέας, με τη μορφή των εξαθλιωμένων γέρων Struldbruggs,

42

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ

θέτει το ζήτημα της αθανασίας του ανθρώπου χωρίς τη νεότητα αλλά με συνεχιζόμενη

αιώνια γήρανση. Οι αθάνατοι του γερνούν και η φθορά συνεχίζεται

για πάντα έτσι ώστε να μη βρίσκουν πλέον καμία ευχαρίστηση. Η μνήμη τους

είναι ασθενής, με αποτέλεσμα να μην είναι χρήσιμοι μεταδίδοντας σε άλλους

ανθρώπους τις εμπειρίες και τις γνώσεις τους. Στο μυθιστόρημα θίγεται το

θέμα των αιώνιων γηρατειών κι όχι απλά η επιμήκυνση της ζωής με σημαντική

επέκταση της νεότητας.

Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που προβλέπεται ότι θα δημιουργηθεί

είναι αυτό του υπερπληθυσμού. Σε ένα μεγάλο μέρος του ανεπτυγμένου

κόσμου τα ποσοστά γέννησης συνεχίζουν μια μακροχρόνια πτωτική

πορεία, ενώ σε κάποιες χώρες το ποσοστό θανάτου υπερβαίνει το ποσοστό

γέννησης και μόνο η μετανάστευση αποτρέπει τη μείωση των πληθυσμών

(πράγμα που συμβαίνει και στην Ελλάδα). Για να διατηρηθεί σταθερός ένας

πληθυσμός, κάθε γυναίκα πρέπει να φέρει στον κόσμο κατά μέσον όρο 2,1

παιδιά. Σε πολλές χώρες το ποσοστό γέννησης είναι μικρότερο από αυτό:

παραδείγματος χάριν στην Ιταλία και στη χώρα μας που θεωρούνται από τις

γεροντότερες χώρες του κόσμου, ο πραγματικός αριθμός παιδιών ανά γυναίκα

υπολογίστηκε σε 1,2 για το 1999. Τέτοιες τάσεις θα μπορούσαν, μακροπρόθεσμα,

να επιφέρουν σφαιρική μείωση στον πληθυσμό. Η πρόοδος στην

ιατρική, η βελτιωμένη διατροφή και οι καλύτερες συνθήκες υγιεινής μείωσαν

τη βρεφική θνησιμότητα κατά τη διάρκεια του περασμένου αιώνα. Αυτό έχει

οδηγήσει βεβαίως σε δραματική αύξηση του πληθυσμού της γης, αλλά κανένας

λογικός άνθρωπος δεν θα υποστήριζε ότι η μείωση της βρεφικής θνησιμότητας

ήταν ανεπιθύμητη.

Ένα άλλο ζήτημα που αναφύεται είναι η πρόσβαση στη θεραπεία της

γήρανσης. Η αύξηση της διάρκειας ζωής ενδεχομένως μέσω θεραπειών μόνο

για πλούσιους θα δημιουργούσε μεγάλες κοινωνικές εντάσεις. Θα οδηγούσε

σε περαιτέρω συγκέντρωση του πλούτου και σε άμβλυνση των ανισοτήτων. Η

πρόσβαση στην τεχνολογία της παράτασης ζωής πρέπει να θεωρηθεί θεμελιώδες

ανθρώπινο δικαίωμα, όπως η πρόσβαση στην εκπαίδευση.

43

ΜΑΚΡΟΖΩΊΑ ΚΑΙ ΕΥΖΩΊΑ

ΤΙ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΠΕΡΙΜΕΝΟΥΜΕ

Ορισμένες σκέψεις που μπορούμε σήμερα να κάνουμε είναι οι εξής:

1. Η γνώση των γονιδίων και παραγόντων που σχετίζονται με τη γήρανση θα

βοηθήσει στη μελέτη της γήρανσης. Θα πρέπει να μελετηθούν τα πιο κοινά ή

με μεγάλη ομολογία γονίδια που σχετίζονται με τον μηχανισμό της γήρανσης.

2. Η θεραπεία με βλαστοκύτταρα για αντικατάσταση των παλαιών και γηρασμέ-

νων κυττάρων πιθανόν να βοηθήσει και να δώσει ελπίδες για μακροζωία.

3. Η χρήση συγκεκριμένων ενζύμων για αποικοδόμηση κυτταρικών καταλοίπων

θα μπορεί να αποφορτίζει τα κύτταρα και να τα καθιστά περισσότερο

λειτουργικά.

4. Οι νέες τεχνολογίες έκφρασης επιλεγμένων γονιδίων (τελομεράσης, ενζύμων

που συμμετέχουν σε μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA, κ.λπ.).

ΕΠΙΛΟΓΟΣ

Δεν γνωρίζουμε τι μας επιφυλάσσει το μέλλον. Έχει εξάλλου αποδειχτεί

ότι ακόμα και μεγάλες διάνοιες απέτυχαν παταγωδώς να προβλέψουν -πολλές

φορές έστω και στο ελάχιστο- τις μελλοντικές ανακαλύψεις. Χαρακτηριστικό

είναι το παράδειγμα ενός κολοσσού της επιστήμης, του Λόρδου Κέλβιν, ο

οποίος προς το τέλος της δεκαετίας του 1880 προανήγγειλε ότι οι σημαντικότερες

ανακαλύψεις έχουν γίνει. Οι επιστήμονες πλέον αυτό που έχουν να

κάνουν είναι να καθορίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τα διάφορα μεγέθη, να

βάζουν για παράδειγμα περισσότερα δεκαδικά στην ταχύτητα του φωτός. Η

διασκέδαση της πραγματικής ανακάλυψης, υποστήριξε, ανήκε στο παρελθόν.

Ωστόσο, μέσα στα επόμενα 20 χρόνια ανακαλύφτηκε η ραδιενέργεια και τα

διάφορα σωματίδια των ατόμων, διατυπώθηκε η θεωρία της σχετικότητας και η

κβαντική θεωρία, οι βιολόγοι ανακάλυψαν τη μεντελική γενετική και γενικά

όλες οι επιστήμες έκαναν εκπληκτικές και επαναστατικές καινοτομίες. Ας ελπίσουμε

ότι στις προσεχείς δεκαετίες οι ερευνητές θα σημειώσουν σημαντικά

βήματα προς την κατανόηση των μηχανισμών που θα εκπληρώσουν την προσδοκία

του ανθρώπου για μακροζωία και ευζωία.

44

ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ: ΕΝΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ