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 dog en fransk kvinna, Jeanne Calment, efter 122 år och 164 dagar på jorden, vilket gjorde henne till den äldsta människan i historien. Hennes ålder var så förbluffande att en miljonär utlovade 1 miljon dollar till den som kunde slå hennes rekord. Men att leva så länge eller längre, är i verkligheten en bedrift som väldigt få, kanske till och med inga människor, sannolikt kommer att utföra. Människokroppen är helt enkelt inte byggd för extremt åldrande. Vår kapacitet är ungefär 90 år. Men vad innebär egentligen åldrande och hur motverkar det kroppens ansträngningar för att hålla sig vid liv? Vi vet intuitivt vad åldrande innebär. För en del är det att växa upp, medan det för andra är att bli gammal. Att hitta en vetenskaplig definition på åldrande är dock en utmaning. Det vi kan säga är att åldrande sker när inre processer och interaktioner med miljön, som solljus, och gifter i luften, vattnet och kosten, skapar förändringar i strukturen och funktionen hos kroppens molekyler och celler. Dessa förändringar driver deras förfall, och i slutändan, hela organismens haveri. Vi förstår inte riktigt de exakta mekanismerna bakom åldrande. Men nyligen har forskarna identifierat nio fysiologiska egenskaper, från genetiska förändringar till modifieringar i en cells regenerativa förmåga som spelar en central roll. Först och främst, med tiden samlar kroppen på sig genetiska skador i form av DNA-lesioner. Dessa uppstår naturligt när kroppens DNA replikeras, men också i ickedelande celler. Organeller kallade mitokondrier är särskilt benägna att få dessa skador. Mitokondrier producerar adenosintrifosfat, eller ATP, den huvudsakliga energikällan för alla cellulära processer, mitokondrierna styr dessutom många olika cellaktiviteter och spelar en viktig roll i programmerad celldöd. Om mitokondriefunktionen förfaller, kommer celler och sedan hela organ också att förfalla. Man vet att andra förändringar sker i genuttrycket, också kallat epigenetiska modifikationer, som påverkar kroppens vävnader och celler. Gener som är tysta eller bara har ett svagt genuttryck hos nyfödda blir mer framträdande hos äldre personer, vilket leder till utvecklingen av degenerativa sjukdomar, som Alzheimers, som accelererar åldrandet. Även om vi kunde undvika alla dessa skadliga genetiska modifikationer, skulle inte ens våra egna celler kunna rädda oss. Faktum kvarstår att cellulär regeneration, själva livsstoffet, förfaller allt eftersom vi åldras. DNA i våra celler är paketerat inuti kromosomer, där var och en har skyddsområden i ändarna, som kallas telomerer. Dessa förkortas varje gång celler replikeras. När telomerer blir för korta, slutar cellerna replikeras och dör, vilket saktar ner kroppens förmåga att förnya sig själv. Med tiden blir cellerna också föråldrade, en process som stoppar cellcykeln när det är fara å färde, som när cancerceller snabbt förökar sig. Men responsen kickar också in mer ju mer vi åldras, vilket stoppar upp celltillväxten och hindrar deras förmåga att replikeras. Åldrande involverar också stamceller som finns i många vävnader och kan dela sig gränslöst för att förnya andra celler. När vi blir äldre blir stamcellerna färre och tenderar att förlora sin regenerativa förmåga, vilket påverkar vävnadernas förnyelse och underhållet av organens funktioner. Andra förändringar handlar om cellernas förmåga att fungera ordentligt. När de åldras, kan de inte längre kvalitetskontrollera proteiner, vilket innebär ansamlingar av skadade och möjligen giftiga näringsämnen, något som leder till överdriven metabol aktivitet som kan vara dödligt för dem. Den intercellulära kommunikationen blir också långsammare, vilket i slutändan underminerar kroppens förmåga att fungera. Det är mycket vi ännu inte vet om åldrande. Handlar längre liv i slutändan om kost, motion, läkemedel, eller något annat? Kommer framtida tekniker, som cellreparerande nanorobotar, eller genterapi, att förlänga vårt liv på konstgjord väg? Och vill vi leva längre än vi redan gör? Med 122 år som inspirationskälla, är det ingen som vet vart vår nyfikenhet kan föra oss.