Τι μπορούμε να μάθουμε από τις χελώνες για την μακροβιότητα

Παναγιώτης Παφίλης, Καθηγητής Ζωικής Ποικιλότητας, Τμήμα Βιολογίας του ΕΚΠΑ

Οι ερευνητές του Εθνικού Ιδρύματος Γήρανσης των ΗΠΑ (NIA) Ronald Kohanski και Manuel Moro δημοσίευσαν την περασμένη εβδομάδα μελέτη στην έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση Science σχετικά με τους ρυθμούς γήρανσης σε διάφορα ζωικά είδη. Συγκεκριμένα, η ανάλυση που πραγματοποίησαν σε δεδομένα από περισσότερα από 100 ζώα, έφερε στο φως πολλά σημαντικά στοιχεία για την κατανόηση των μηχανισμών μακροβιότητας στον άνθρωπο. Η μελέτη έδειξε ότι τα λεγόμενα «ψυχρόαιμα» τετράποδα, που στην επιστημονική ορολογία καλούνται εξώθερμα ζώα, μπορούν να γηράσκουν πολύ γρήγορα αλλά κάποια από αυτά και εντυπωσιακά αργά.

Τα εξώθερμα είναι ζώα που βασίζονται στο περιβάλλον τους προκειμένου να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους καθώς δεν έχουν την ικανότητα παραγωγής μεταβολικής θερμότητας όπως για παράδειγμα τα Θηλαστικά (τα οποία – σε αντίστιξη – ονομάζονται ενδόθερμα). Τα τετράποδα εξώθερμα περιλαμβάνουν τα Ερπετά, όπως τις χελώνες, και τα Αμφίβια, όπως τις σαλαμάνδρες.

Η συγκεκριμένη μελέτη, η οποία χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Υγείας των ΗΠΑ (ΝΙΗ), αποκάλυψε ότι οι ρυθμοί γήρανσης ελαττώνονται σε είδη με αργούς ρυθμούς ζωής. Επιπλέον, τα δεδομένα που συγκέντρωσαν οι ερευνητές, υποδεικνύουν ότι τα ζώα που διαθέτουν προστατευτικούς χαρακτήρες, όπως ισχυρά θωρακισμένο σώμα, δηλητήριο, κέλυφος ή άκανθες, καταγράφουν πιο αργούς ρυθμούς γήρανσης. Όταν τα μέλη της ερευνητικής ομάδας συνέκριναν εξώθερμα με ενδόθερμα ζώα, διαπίστωσαν ότι τα πρώτα χαρακτηρίζονται από μία σαφώς μεγαλύτερη ποικιλία στους ρυθμούς γήρανσης. Αυτή η εξελικτική προσέγγιση της γήρανσης μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν το φαινόμενο στον άνθρωπο.

Οι ερευνητές συγκέντρωσαν στοιχεία από 107 ζώα από όλο τον κόσμο, μεταξύ των οποίων και από 77 είδη Ερπετών και Αμφιβίων. Μελετήθηκαν τέσσερις διαφορετικοί παράγοντες που ενδεχομένως να συμμετέχουν στους μηχανισμούς της γήρανσης: η θερμορύθμιση (για τα εξώθερμα) ή η ικανότητα διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας σώματος (για τα ενδόθερμα), οι περιβαλλοντικές θερμοκρασίες, οι προστατευτικοί χαρακτήρες και ο ρυθμός ζωής. Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι χελώνες, οι κροκόδειλοι και οι σαλαμάνδρες έχουν σημαντικά βραδύτερους ρυθμούς γήρανσης και επιτυγχάνουν υψηλά προσδόκιμα ζωής για το μέγεθός τους. Είδη με προστατευτικούς χαρακτήρες, όπως αυτοί που αναφέρθηκαν παραπάνω, ζουν περισσότερο από εκείνα που δεν διαθέτουν κάποια ιδιαίτερη προστασία. Οι εκτιμήσεις για τη διάρκεια ζωής των εξωθέρμων κυμαίνονται από τον ένα χρόνο έως τα 137 χρόνια.

Την περασμένη εβδομάδα επίσης, δημοσιεύτηκε άλλη μία μελέτη που εστίασε στο μήκος των τελομερών, των περιοχών δηλαδή του DNA που περιλαμβάνουν επαναλαμβανόμενες νουκλεοτιδικές αλληλουχίες οι οποίες σχετίζονται με την κωδικοποίηση εξειδικευμένων πρωτεϊνών και εντοπίζονται στα άκρα των χρωμοσωμάτων. Η βράχυνση των τελομερών σχετίζεται άμεσα με τη γήρανση στον άνθρωπο. Η ερευνητική ομάδα υπό την καθοδήγηση του Jean Francois Le Galliard του Ινστιτούτου Οικολογίας και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Παρισιού, έδειξε ότι σαύρες από θερμά κλίματα με πληθυσμούς που φθίνουν γεννιούνται με πολύ κοντά τελομερή. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences, συνδέουν τους πιθανά επιταχυνόμενους ρυθμούς γήρανσης, λόγω των βραχέων τελομερών, με τον κίνδυνο εξαφάνισης.

Για την ιστορία, αξίζει να αναφερθεί ότι το πιο ηλικιωμένο ζώο του πλανήτη σήμερα είναι ο Τζόναθαν, μία αρσενική χελώνα του είδους Aldabrachelys gigantea hololissa, που πιστεύεται ότι γεννήθηκε το 1832 και ζει στην Αγία Ελένη, το νησί του Ατλαντικού Ωκεανού όπου εξορίστηκε ο Ναπολέων. Ο Τζόναθαν κλείνει φέτος τα 190 του χρόνια!

Οι εργασίες

Reinke BA, et al. Diverse aging rates in ectothermic tetrapods provide insights for the evolution of aging and longevity. Science. 2022; doi:10.1126/science.abm0151. Andréaz Dupoué, Pauline Blaimont, Frédéric Angelier, Cecile Ribout, David Rozen‐rechels, et al.. Telomeres, pace of life and extinction in warm climates. Lizards from warm and declining populations are born with extremely short telomeres. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, National Academy of Sciences, 2022