Pitkä elinikä vaatii tehokasta solutason stressinhallintaa

Ikääntyessä perinteisesti ymmärretty stressi toivottavasti vähenee elämänkokemuksen myötä. Samaan aikaan solut joutuvat kuitenkin enenevissä määrin taistelemaan stressiä vastaan. Soluille stressiä aiheuttavat vapaat radikaalit, jotka vaurioittavat solua. Onneksi solutason stressinhallintaan voi myös itse vaikuttaa. Mutta mitä yhteistä on vapailla radikaaleilla ja pillifarkuilla?

Happi on elimistölle myrkkyä

Harvalle on selvää, että happi on elimistölle myrkky. Jos ilmakehän happipitoisuus nousisi nykyisestä, aiheuttaisi se kehollesi suuria ongelmia. Samalla happi on kuitenkin välttämätöntä elimistön toiminnalle. Happea vaativa, eli aerobinen aineenvaihdunta nimittäin hyödyntää happea energiantuotannossa muodostaen siitä vettä. Samalla normaalin aineenvaihdunnan seurauksena kuitenkin syntyy helposti reagoivia vapaita radikaaleja. Tätä voisi verrata sähköä tuottavaan voimalaitokseen – tehdas tuottaa päätuotteena sähköä eli energiaa ja sivutuotteena saasteita eli vapaita radikaaleja.

Vapaat radikaalit ovat herkästi reagoivia yhdisteitä, joista koituu ympärillä oleville solurakenteille vaurioita. Suurin osa vapaista radikaaleista on hapen yhdisteitä, mutta joukkoon mahtuu myös muita innokkaasti reagoivia yhdisteitä. Elimistön on siis jatkuvasti pystyttävä torjumaan hapen aineenvaihdunnasta syntyviä sivutuotteita, jotta solujen toiminta pysyisi yllä.

Ikääntyessä radikaalit valtaavat alaa

Ikääntyessä vapaiden radikaalien aiheuttamat vauriot alkavat kertyä siinä määrin, että ne haittaavat solun toimintaa. Happiradikaalit tuotetaan mitokondrioissa, joissa soluntason aineenvaihdunta tapahtuu – siksi mitokondriot ovat myös etulinjassa kärsimässä vapaiden radikaalien aiheuttamista hyökkäyksistä. Tapahtumapaikkansa mukaan vapaiden radikaalien ikääntymisteoriaan viitataan myös mitokondriaalisena ikääntymisen mekanismina. Solujen normaalin energiantuotannon lisäksi vapaita radikaaleja syntyy säteilyn (esimerkiksi UV) ja saasteiden myötä.

Antioksidantit auttavat solutason stressinhallinnassa

Pitkä elinikä saavutetaan tämän ikääntymisteorian mukaan matalalla happiradikaalien tuottamisella yhdistettynä tehokkaaseen puolustautumiseen näitä vastaan. Esimerkiksi antioksidantit ja kalorirajoitteinen ruokavalio vaikuttavat suojaavan vapailta radikaaleilta.

Antioksidantit, eli hapettumisenestoaineet, nimensä mukaisesti estävät muiden yhdisteiden hapettumista. Yksi tunnetuimmista antioksidanteista on C-vitamiini, ja antioksidantteja saadaan yleisesti kasviksista ja hedelmistä. Kalorirajoitteiseen ruokavalioon liittyvä oksidatiivisen stressin pieneneminen puolestaan johtuu todennäköisesti aineenvaihdunnan alenemisesta, jolloin mitokondriot tekevät vähemmän töitä ja tuottavat näin ollen myös ikäviä sivutuotteita vähemmän.

Mitä yhteistä on vapailla radikaaleilla ja pillifarkuilla?

Kuten muodissa, myös ikääntymisen tutkimuksessa seurataan trendejä. Viime vuosina vapaiden radikaalien ikääntymismekanismi ei ole ollut enää muodissa, ja siitä halutaan eroon aivan kuin pillifarkuista.  Itse mekanismi on silti yhä olemassa. Me tutkijat monesti seurailemme uusia tuulia, ennen kuin vaihdamme (jos vaihdamme) omat, hyväksi havaitut, tieteellisesti perustellut näkemyksemme toisiin. Vapaiden radikaalien tilalle on ehdotettu esimerkiksi vaurioiden aiheuttamaa ikääntymismekanismia. Vaurioihin perustuva mekanismi pohjautuu biologiseen epätäydellisyyteen, joka johtaa vaurioiden kertymiseen aiheuttaen ikääntymistä. Kuulostaako kovin erilaiselta? Joskus voi olla ihan perusteltua pitäytyä niissä pillifarkuissa, ja odotella, että ne tulevat uudelleen muotiin. Ehkäpä vapaat radikaalit ovat taas kymmenen vuoden päästä nosteessa? Tai vähintäänkin vintagea!

Solutason stressinhallinta onnistuu joka tapauksessa nykytietämyksen mukaan parhaiten pitämällä kehon voimalaitokset eli mitokondriot säännöllisellä liikunnalla hyvässä kunnossa, ja syömällä reippaasti antioksidanttirikkaita kasviksia ja hedelmiä.

Lähteet:

• Harman D: Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. J Gerontol 1956, 11(3):298-300.
• Wickens AP: Ageing and the free radical theory. Respir Physiol 2001, 128(3):379-391.
• Sastre J, Pallardo FV, Vina J: Mitochondrial oxidative stress plays a key role in aging and apoptosis. IUBMB Life 2000, 49(5):427-435.
• Weinert BT, Timiras PS. Invited review: Theories of aging. J Appl Physiol (1985). 2003;95(4):1706-1716.
• Gladyshev VN: The free radical theory of aging is dead. Long live the damage theory! Antioxid Redox Signal 2014, 20(4):727-731.