In 1997, a French woman named Jeanne Calment passed away after 122 years and 164 days on this Earth, making her the oldest known person in history. Her age was so astounding that a millionaire pledged $1 million to anyone who could break her record. But in reality, living to this age or beyond is a feat that very few, maybe even no humans, are likely to accomplish. Human bodies just aren't built for extreme aging. Our capacity is set at about 90 years. But what does aging really mean and how does it counteract the body's efforts to stay alive? We know intuitively what it means to age. For some, it means growing up, while for others, it's growing old. Yet finding a strict scientific definition of aging is a challenge. What we can say is that aging occurs when intrinsic processes and interactions with the environment, like sunlight, and toxins in the air, water, and our diets, cause changes in the structure and function of the body's molecules and cells. Those changes in turn drive their decline, and subsequently, the failure of the whole organism. The exact mechanisms of aging are poorly understood. But recently, scientists have identified nine physiological traits, ranging from genetic changes to alterations in a cell's regenerative ability that play a central role. Firstly, as the years pass, our bodies accumulate genetic damage in the form of DNA lesions. These occur naturally when the body's DNA replicates, but also in non-dividing cells. Organelles called mitochondria are especially prone to this damage. Mitochondria produce adenosine triphosphate, or ATP, the main energy source for all cellular processes, plus mitochondria regulate many different cell activities and play an important role in programmed cell death. If mitochondrial function declines, then cells and, later on, whole organs, deteriorate, too. Other changes are known to occur in the expression patterns of genes, also known as epigenetic alterations, that affect the body's tissues and cells. Genes silenced or expressed only at low levels in newborns become prominent in older people, leading to the development of degenerative diseases, like Alzheimer's, which accelerate aging. Even if we could avoid all these harmful genetic alterations, not even our own cells could save us. The fact remains that cellular regeneration, the very stuff of life, declines as we age. The DNA in our cells is packaged within chromosomes, each of which has two protective regions at the extremities called telomeres. Those shorten every time cells replicate. When telomeres become too short, cells stop replicating and die, slowing the body's ability to renew itself. With age, cells increasingly grow senescent, too, a process that halts the cell cycle in times of risk, like when cancer cells are proliferating. But the response also kicks in more as we age, halting cell growth and cutting short their ability to replicate. Aging also involves stem cells that reside in many tissues and have the property of dividing without limits to replenish other cells. As we get older, stem cells decrease in number and tend to lose their regenerative potential, affecting tissue renewal and maintenance of our organs original functions. Other changes revolve around cells' ability to function properly. As they age, they stop being able to do quality control on proteins, causing the accumulation of damaged and potentially toxic nutrients, leading to excessive metabolic activity that could be fatal for them. Intercellular communication also slows, ultimately undermining the body's functional ability. There's a lot we don't yet understand about aging. Ultimately, does longer life as we know it come down to diet, exercise, medicine, or something else? Will future technologies, like cell-repairing nanobots, or gene therapy, artificially extend our years? And do we want to live longer than we already do? Starting with 122 years as inspiration, there's no telling where our curiosity might take us.
1997., francuskinja imena Jeanne Calment umrla je nakon 122 godine i 164 dana na zemlji i postala je najstarija osoba u povijesti. Njena dob je tako zapanjujuća da je milijunaš dao nagradu od milijun dolara svakom tko obori rekord. Ali zapravo, živjeti toliko ili više je nešto što će rijetki, možda čak i nijedno ljudsko biće, uspjeti postići. Ljudska tijela nisu građena za ekstremno starenje. Naš kapacitet je oko 90 godina. Ali što starenje stvarno znači i kako se to protivi trudu našeg tijela da ostane živo? Znamo intuitivno što znači stariti. Za neke, to znači odrastati, za druge je to ostarjeti. Ali naći strogu znanstvenu definiciju je izazov. Možemo reći da do starenja dolazi kada intrinsički procesi i interakcije s okolišem, kao što je sunčeva svjetlost, i toksini iz zraka, vode i u prehrani uzrokuju izmjene u strukturi i funkciji tjelesnih molekula i stanica. Te promjene zauzvrat pokreću njihovo propadanje, i posljedično, propadanje organizma. Točan mehanizam starenja je loše shvaćen. Ali nedavno su znanstvenici identificirali devet fizioloških osobina, od genetskih promjena do izmjena u mogućnost obnove stanice koje igraju ključnu ulogu. Prvo, kako godine prolaze, naša tijela prikupljaju genetičku štetu u obliku oštećenja DNK. Ona se pojavljuju prirodno kada se DNK replicira, ali i kod stanica koje se ne dijele. Organele nazvane mitohondrije su posebno sklone ovom oštećivanju. Mitohondriji stvaraju adenozin trifosfat, ili ATP, glavni izvor energije za naše stanične procese, a uz to reguliraju i druge stanične aktivnosti i igraju važnu ulogu u programiranoj smrti stanica. Ako mitohondrijska funkcija propada, onda stanice, i kasnije organi također propadaju. Druge promjene se pojavljuju u ekspresijskim uzorcima gena, također poznatima kao epigenetske promjene, koje utječu na tkiva tijela i stanice. Geni utšiani ili niskog stupnja ekspresije kod novorođenčadi postaju izraženi kod starih ljudi, vodeći do razvoja degeneritivnih bolesti, kao što je Alzheimer, koje ubrzavaju starenje. Kad bismo mogli i izbjeći ove štetne genetske modifikacije, ne bi nas ni naše stanice mogle spasiti. Činjenica jest da obnavljanje stanica, stvar od koje živimo, opada sa starošću. DNK u našim stanicama je pakirana unutar kromosoma, od kojih svaki ima dvije zaštitne regije na ekstremitetima nazvane telomere. One se skraćuju svaki put kad se stanica obnavlja. Kada telomere postanu prekratke, stanice se prestanu obnavljati i umiru, usporavajući mogućnost tijela da se obnavlja. Kako starimo, i stanice također stare proces koji zaustavlja ciklus stanice u trenutcima rizika, kao kada se šire stanice raka. Ali taj odgovor se više javlja kako starimo, zaustavljajući rasts stanica i skraćujući njihovu mogućnost replikacije. Starenje također uključuje i matične stanice u mnogim tkivima koje imaju mogućnost neograničene replikacije kako bi zamijenile stare stanice. Kako starimo, matične stanice smanjuju se u svom broju i gube svoj regenartivni potencijal, utječući na obnavljanje tkiva i održavanje originalnih funkcija naših organa. Druge promjene vrte se oko sposobnosti stanice da normalno funkcionira. Kako stare, gube sposobnost kontrole kvalitete nad proteinima, uzrokujući akumulaciju oštećenih i potencijalno štetnih hranjivih tvari, vodeći do pretjerane metaboličke aktivnosti koja bi mogla biti kobna za njih. Međustanična komunikacija se također usporava, na kraju uništavajući funkcionalnu sposobnost tijela. Postoji puno toga što ne znamo o starenju. Na kraju, da li duži život proizlazi iz prehrane, vježbe, medicine ili nečeg drugog? Hoće li tehnologije budućnosti, kao nanoboti koji popravljaju stanice ili terapija gena, umjetno produžiti naše godine? I želimo li živjeti duže od toga koliko živimo trenutno? Sa 122 godine kao inspiracijom, nemoguće je reći gdje će nas odvesti naša znatiželja.