Genetika poodkrývá, proč ženy žijí déle než muži

Každý živý organizmus má svou dobu života přesně vymezenou. Stárnutí je proces velice neúprosný a smrt je pak nevyhnutelnou součástí života. Na biologické úrovni již byla popsána celá řada mechanizmů, které stárnutí organizmu do určité míry ovlivňují. Dalo by se říci, že ohledně lidského stárnutí již víme relativně dost. Nicméně je zde ještě jeden známý, ale dosud ne úplně prozkoumaný fakt. Průměrný věk žen je totiž znatelně vyšší než průměrný věk mužů. Co přesně za touto skutečností stojí? Na tuto otázku se snaží odpovědět mnoho vědeckých týmů z celého světa. S určitou odpovědí nyní přichází i australští a britští vědci, podle kterých tento rozdíl souvisí s genetickou informací uloženou v našich mitochondriích.

Genetika stárnutí a molekulárně-biologické mechanizmy tohoto procesu patří k jedněm z nejzajímavějších a tím i nejčastěji zkoumaným tématům současné vědy. Stárnutí je fyziologický biologický proces, v rámci kterého dochází k postupnému opotřebování organizmu na úrovni organel, buněk, tkání a nakonec i celého těla. Stárnutí není nemoc, nicméně nese s sebou zvýšenou náchylnost k různým nemocem a proto je z medicínského i dalších pohledů velmi zajímavé (Pláteník, 2009).

Existuje celá řada teorií stárnutí, které se v rámci našeho organizmu projevují velmi komplexně a provázaně. Z genetického hlediska je velice zajímavý vliv telomer a telomeráz (Hornsby, 2007). Telomery jsou koncové struktury chromozomů, které se v průběhu každého buněčného dělení o určitý kousek zkracují. Pokud tyto konce neprodlouží specifický enzym - telomeráza - dojde v průběhu po sobě jdoucích buněčných dělení k postupnému zkrácení telomer, až je překročen "největší možný limit buněčných dělení" - a buňka se již dále nemůže dělit (Hornsby, 2007).

Dále je třeba zmínit mitochondriální teorii stárnutí a vliv volných radikálů. Mitochondrie jsou semiautonomní buněčné organely eukaryotních organizmů, které fungují jako energetické centrum buňky. Bohužel podobně jako továrny, i mitochondrie tvoří ve svém nitrobuněčném okolí znečištění a to v podobě volných radikálů (Van Remmen a Richardson, 2001; Pláteník, 2009). Volné radikály jsou molekuly, atomy či ionty s nepárovými elektrony ve valenční sféře, které jsou schopné alespoň krátkodobé samostatné existence (Pláteník, 2009). Kumulace těchto látek v průběhu času v buňkách má stupňující se negativní efekt a může tak přímo souviset s procesem stárnutí (Van Remmen a Richardson, 2001;  Braidy et al, 2011).

Na stárnutí se podílí tedy více mechanizmů, z nichž některé se v průběhu samotného života mění (Braidy et al, 2011). Rozdíly se dají najít například i mezi oběma pohlavími. Problematika různé střední délky života mužů a žen je dlouhodobě známa. Určitá nerovnováha mezi oběma pohlavími začíná již při narození, neboť se rodí o něco málo více chlapců než dívek. Například v České republice v roce 2011 to bylo 60 220 chlapců a 56 933 dívek, což dává poměr pohlaví přibližně 1,058 ve prospěch chlapců (ČSÚ, 2012). V průběhu dalšího života vlivem úrazovosti, zvýšené náchylnosti k určitým typům chorob atd. dochází k vyrovnání tohoto rozdílu. V konečném důsledku je pak střední doba života žen znatelně vyšší než u mužů. Například v České republice to pro rok 2010 bylo 74,4 roku u mužů a 80,6 roku u žen (ČSÚ, 2012).

Skupina australských a britských vědců se tuto otázku pokusila blíže prozkoumat. Ve své studii (Camus et al, 2012) se zaměřili na biologický efekt různých mutací, které by mohly rozdíl v délce dožití ovlivňovat. V lidském těle, respektive v jeho buňkách existuje totiž jeden typ DNA, která je z pohledu různého pohlaví velmi specifická a tou je mitochondriální DNA (Camus et al, 2012). Mitochondriální DNA je děděna pouze po mateřské linii, neboť v průběhu oplození a vzniku zygoty jsou jediné dostupné mitochondrie právě ty z ženské pohlavní buňky - vajíčka (Camus et al, 2012).

Vědcům se díky studiím na modelovém organismu (tentokrát posloužila octomilka Drosophila melanogaster) podařilo v mitochondriální DNA lokalizovat hned několik různých mutací, které se u mužského pohlaví projevují patologicky a celkově tak negativně ovlivňují dobu dožití (Camus et al, 2012). Z hlediska evoluce je zajímavý fakt, že jde o mutace, které očividně nemají stejně negativní vliv na jedince ženského pohlaví, u kterých stejné mutace mají charakter neutrální, nebo možná dokonce i mírně pozitivní (Camus et al, 2012). Z pohledu evoluce ovšem selekce může působit pouze přes ženské pohlaví (které jako jediné tuto DNA přenáší do dalších generací), proto zřejmě mohlo dojít k takovémuto "nakupení" mutací škodlivých pouze pro muže (Camus et al, 2012).

Výsledky této studie dokazují velikou provázanost všech současných teorií stárnutí. Zde jde o provázání genetiky obecně, vlivu mutací, mitochondrií a tím pádem i volných radikálů. Ačkoliv zřejmě nejde o jediný důvod nerovnoměrného dožívání mužů a žen, jde o velmi zajímavý kamínek do celé mozaiky. Můžeme se jenom těšit na nové informace, které do této problematiky přinesou další studie.

Autor: MUDr. Antonín Šípek

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

Originální studie:

Camus, M. F., Clancy, D. J,  Dowling, D. K. (2012), Mitochondria, Maternal Inheritance, and Male Aging. Current Biology, Online first

Připraveno podle:

Medical News Today. DNA Clue Discovered For Why Women Outlive Men

Další použité zdroje:

Braidy, N., Guillemin, G.J., Mansour, H. et al. (2011) Age related changes in NAD+ metabolism oxidative stress and Sirt1 activity in wistar rats. PLoS One. 6(4):e19194.

Český statistický úřad (2012) Statistická ročenka České republiky 2011. Dostupné online - http://www.czso.cz/csu/2011edicniplan.nsf/publ/0001-11-2010

Hornsby, P. J. (2007) Telomerase and the aging process. 42(7):575-81.

Pláteník, J. (2009) Volné radikály,antioxidanty a stárnutí. Interní Med. 11(1):30-33

Van Remmen, H., Richardson, A. (2001) Oxidative damage to mitochondria and aging. Exp Gerontol. 36(7):957-68.

Obrazové přílohy:

Drosophila melanogaster. Kredit: André Karwath aka Aka, www.Commons Wikimedia.org

Mitochondrie. Kredit: Louisa Howard, www.CommonsWikimedia.org

Stárnutí. Kredit: http://www.sxc.hu/photo/1391598