Cu cât ești mai fertil, cu atât poți muri mai devreme

Unul dintre misterele evoluției este de ce ajungem la bătrânețe odată ce nu mai putem reproduce.

Acum, oamenii de știință cred că îmbătrânirea poate fi de fapt o consecință a modului în care am evoluat să ne reproducem, fiind rezultatul selecției naturale pe parcursul a milioane de ani.

Un studiu care a analizat genele a 276.406 participanți din UK Biobank a constatat că persoanele cu variații genetice care promovează reproducerea sunt mai puțin susceptibile să supraviețuiască până la bătrânețe.

„Confirmăm o ipoteză numită ipoteza pleiotropiei antagoniste, care spune că mutațiile ce promovează reproducerea sunt mai susceptibile să reducă durata de viață,” a declarat Jianzhi Zhang, de la Universitatea din Michigan, SUA, și autorul principal al studiului publicat în revista Science.

Potrivit cercetării, persoanele cu variații genetice care promovează reproducerea aveau mai multe șanse să moară până la vârsta de 76 de ani. Studiul arată, de asemenea, că variațiile genetice care promovează reproducerea au crescut de-a lungul generațiilor din 1940 până în 1969, ceea ce înseamnă că oamenii încă evoluează și întăresc această trăsătură.

„Acest lucru arată că modelul evolutiv de reproducere ridicată și supraviețuire scăzută [și invers] este încă vizibil la oamenii moderni. Variantele noastre genetice sunt produsul a sute de mii de ani de evoluție. Ce este surprinzător este că, în ciuda sănătății noastre mult mai bune decât oricând, acest model este încă vizibil,” a declarat Steven Austad, expert în cercetarea îmbătrânirii la Universitatea din Alabama, Birmingham, SUA, care nu a fost implicat în studiu.

De Ce Nu Sunt Oamenii Mai Fertili la Bătrânețe?

Oamenii de știință au încercat să înțeleagă originile evolutive ale îmbătrânirii de ceva timp. Este neclar de ce, dintr-o perspectivă evolutivă, performanța noastră reproductivă scade odată cu vârsta. Cu siguranță, a fi mai fertil la bătrânețe ar fi un avantaj evolutiv, oferindu-ne mai mult timp pentru a ne transmite genele?

Nu chiar, conform ipotezei pleiotropiei antagoniste. Ipoteza afirmă că beneficiile fertilității în tinerețe sunt responsabile pentru costul teribil al îmbătrânirii. Acest nou studiu oferă acum dovezi solide dintr-un eșantion mare de oameni pentru a susține această ipoteză.

„Ideea este că unele trăsături [și variante genetice care le cauzează] sunt importante când suntem tineri, ajutându-ne să devenim puternici și fertili. Dar, pe măsură ce îmbătrânim, aceleași trăsături pot începe să cauzeze probleme și să ne facă fragili și nesănătoși. Este ca și cum unele mutații ar avea două fețe: una bună când suntem tineri și una mai puțin bună când suntem bătrâni,” a spus Arcadi Navarro Cuartiellas, genetician la Universitatea Pompeu Fabra din Barcelona, Spania, care nu a fost implicat în studiu.

Un Exemplu este Efectul Menopauzei și Pierderii Fertilității la Femei

Ovulațiile, uneori numite ovule, se epuizează pe parcursul vieții unei femei. Acest lucru face ca o persoană să fie mai fertilă în tinerețe, dar duce la pierderea fertilității mai târziu în viață prin menopauză. Biologii cred că beneficiile ciclurilor regulate pentru reproducere pot depăși costul infertilității la bătrânețe. Dezavantajul este că menopauza accelerează îmbătrânirea.

„Un alt exemplu este, să zicem, o variantă genetică care sporește fertilitatea astfel încât o femeie să aibă mai multe șanse să aibă gemeni. Din punct de vedere evolutiv, acest lucru ar putea fi avantajos, deoarece ea va lăsa potențial mai multe copii ale acelei variante decât femeile care au copii singuri. Dar a avea gemeni duce la mai multă uzură a corpului, astfel încât ea îmbătrânește mai repede. Acesta ar fi un proces pleiotropic antagonist,” a spus Austad.

Inversul Este De Asemenea Adevărat

O variantă genetică care reduce fertilitatea în tinerețe va face probabil ca o persoană să aibă mai puțini sau deloc copii, astfel încât acea persoană îmbătrânește mai lent, a adăugat Austad.

Dar Cum Afectează Mediul Îmbătrânirea?

Ipoteza pleiotropiei antagoniste are totuși criticile sale. Pentru început, nu ia în considerare efectele mari ale mediului și schimbările socio-economice asupra îmbătrânirii și nici acest studiu.

La urma urmei, oamenii trăiesc mai mult decât oricând în istorie, și acest lucru se datorează în mare parte îngrijirii medicale mai bune, nu evoluției genetice.

„Aceste tendințe ale schimbărilor fenotipice sunt conduse în principal de schimbări de mediu, inclusiv schimbări ale stilurilor de viață și tehnologiilor,” a spus Zhang. „Acest contrast indică faptul că, comparativ cu factorii de mediu, factorii genetici joacă un rol minor în schimbările fenotipice umane studiate aici.”

Austad a spus că un rezultat surprinzător al studiului a fost că genele reproductive au avut un efect atât de puternic și observabil asupra îmbătrânirii.

„Factorii de mediu sunt atât de importanți încât sunt cu adevărat surprins că modelele [observate în acest studiu] erau încă vizibile în ciuda importanței lor. Cred că acesta este avantajul de a avea sute de mii de indivizi într-un studiu,” a spus el.

Cercetarea Ar Putea Avea Implicații pentru Îmbătrânire

Ipoteza pleiotropiei antagoniste avea „munți de dovezi înainte de această lucrare, dar nu pentru oameni,” potrivit lui Austad. Dar cercetarea la oameni, și cu un eșantion atât de mare, înseamnă că studiul ar putea fi important pentru înțelegerea bolilor legate de îmbătrânire.

„În cele din urmă, unele dintre aceste variante ar putea fi acum examinate pentru a vedea dacă se leagă de anumite probleme de sănătate din viața târzie, astfel încât acele probleme să poată fi monitorizate îndeaproape și, eventual, prevenite,” a spus Austad pentru DW.

Oamenii de știință cred că ipoteza ar putea ajuta la explicarea de ce multe tulburări genetice grave sunt prevalente în lunga noastră istorie evolutivă.

Anemia cu celule în seceră este un bun exemplu de pleiotropie antagonistă – prin care o tulburare de sânge ereditară care cauzează anemie a evoluat de fapt ca un mecanism de protecție împotriva malariei.

Zhang a spus pentru DW că pleiotropia antagonistică poate fi de asemenea la lucru în boala Huntington.

„Mutațiile care cauzează boala Huntington, o tulburare neurodegenerativă, cresc de asemenea fecunditatea [numărul posibil de urmași produși],” a spus Zhang.

Mutațiile în gena care cauzează boala Huntington au fost de asemenea ipotezate pentru a reduce ratele de cancer.

Zhang a spus că lucrarea ar putea avea, de asemenea, implicații pentru știința în creștere a anti-îmbătrânirii.

„În teorie, s-ar putea interveni asupra acestor mutații pleiotropice antagoniste pentru a prelungi viața, dar dezavantajul ar fi reducerea sau întârzierea reproducerii,” a spus Zhang.