Η Ύδρα – το κλειδί για την αιώνια ζωή;

December 18, 2015 Μελέτη του πολύποδα του γλυκού νερού που μπορεί να αναγεννήσει κατεστραμμένα κύτταρα Η αρχή ότι όλα τα έμβια όντα γερνούν τελικά ήταν πάντα γεγονός της ζωής – μέχρι τώρα. Για σχεδόν μια δεκαετία, οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Max Planck για Δημογραφική Έρευνα (MPIDR) μελετούν τον πολύποδα γλυκού νερού Ύδρα, έναν οργανισμό του οποίου η θνησιμότητα είναι σταθερή και εξαιρετικά χαμηλή. Για τα περισσότερα είδη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, η πιθανότητα θανάτου αυξάνεται όσο μεγαλώνει κανείς. Οι επιστήμονες το θεωρούν αυτό ως δείκτη της φυσικής αποσύνθεσης μέσα στο σώμα. Ωστόσο, το Hydra φαίνεται ότι έχει βρει έναν τρόπο να αντισταθεί στη σωματική φθορά ενός γερασμένου σώματος. Οι ερευνητές που συμμετείχαν σε αυτήν τη μελέτη – ο διευθυντής του MPIDR James Vaupel και ο Daniel Martinez (Pomona College, Claremont, Καλιφόρνια, ΗΠΑ) – δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο επιστημονικό περιοδικό PNAS. "Τα ευρήματά μας αποτελούν μια θεμελιώδη πρόκληση για τις κοινές θεωρίες για την εξέλιξη της γήρανσης", δήλωσε ο δημογράφος του MPIDR, Ralf Schaible. Σύμφωνα με αυτές τις θεωρίες, όλοι οι πολυκύτταροι οργανισμοί που είναι ικανοί να αναπαραχθούν θα αντιμετωπίσουν αποσύνθεση της φυσικής τους μορφής καθώς γερνάει. Οι επιστήμονες το μετρούν με δύο τρόπους: Τα ποσοστά γονιμότητας που μειώνονται σημαντικά μετά από μια περίοδο αναπαραγωγικής ικανότητας κατά την πρώιμη ενήλικη ζωή. και τον αυξημένο κίνδυνο θανάτου μετά την ωρίμανση. Για τους ανθρώπους, η πιθανότητα να πεθάνουν μέσα σε ένα χρόνο είναι έως και 50 τοις εκατό για όσους βρίσκονται σε προχωρημένο στάδιο της ζωής. Ωστόσο, για την Ύδρα, αυτό το ποσοστό παραμένει σχετικά σταθερό – περίπου στο 0,6 τοις εκατό. Επιπλέον, η αναπαραγωγική ικανότητα της Ύδρας δεν μειώνεται αλλά παραμένει σταθερή επίσης. Μελέτη (σχεδόν) αιώνιας ζωής σε ένα υπόγειο εργαστήριο Σε ένα συνεχιζόμενο μακροπρόθεσμο πείραμα, οι ερευνητές δημιούργησαν τεχνητά περιβάλλοντα για την Ύδρα. Εδώ, οι οργανισμοί είναι απαλλαγμένοι από απειλές και φυσικούς θηρευτές. Πάνω από σχεδόν μια δεκαετία, οι ερευνητές φρόντισαν περίπου 1.800 Υδρας σε ένα εργαστήριο που βρίσκεται στο υπόγειο του ινστιτούτου στο Ρόστοκ. Κάθε Ύδρα ζει στο δικό της μικρό γυάλινο μπολ σε έναν φυσικό κύκλο ημέρας-νύχτας σε ντουλάπια που διατηρούνται σταθερά στους 18 βαθμούς Κελσίου. Τρεις φορές την εβδομάδα, μια ομάδα επιστημόνων και βοηθών τους ταΐζει, χρησιμοποιώντας ειδικές πιπέτες για να τοποθετούν μικροσκοπικά οστρακοειδή στα μόλις ορατά πλοκάμια του πολύποδα. Κάθε πολύποδας λαμβάνει την ίδια ποσότητα τροφής. Από τότε που ξεκίνησε το πείραμα τον Μάρτιο του 2006, οι Ύδρας αναπαράγονται ασεξουαλικά και οι απόγονοί τους τοποθετούνται στη συνέχεια στο δικό τους γυάλινο μπολ και λαμβάνουν την ίδια μεταχείριση με τους γονείς τους. Συντριβάνι της νεότητας Συνολικά, υπήρξαν 3,9 εκατομμύρια ημέρες παρατήρησης μεμονωμένης Ύδρας. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, ο αριθμός των φυσικών θανάτων μπορεί να μετρηθεί σε ένα μόνο χέρι. Κατά μέσο όρο, αυτός ο αριθμός είναι περίπου πέντε ανά έτος. Ο αριθμός των πραγματικών θανάτων είναι υψηλότερος, εάν ληφθούν υπόψη περιπτώσεις όπου μια Ύδρα χάνει λόγω εργαστηριακών ατυχημάτων όπως ένας πολύποδας που κολλάει στο καπάκι του μπολ και στεγνώνει ή όταν πέσει στο πάτωμα. Έτσι, παραβλέποντας τέτοιες αφύσικες αιτίες θανάτου, οι επιστήμονες προχώρησαν στην αξιολόγηση του ποσοστού θνησιμότητας του οργανισμού. Αποδεικνύεται ότι πολλές γενιές ερευνητών θα ήταν ανεπαρκείς για να ζήσουν στην Ύδρα. Μετά από 500 χρόνια, υπολογίστηκε ότι το πέντε τοις εκατό μιας κοόρτης θα ήταν ακόμα ζωντανή. Για δύο από τις δώδεκα κοόρτες της μελέτης, ο κίνδυνος θανάτου ήταν τόσο μικρός που θα χρειαζόταν 3.000 χρόνια μέχρι να μείνει μόνο το πέντε τοις εκατό των πολυπόδων. "Η Ύδρα προφανώς καταφέρνει να διατηρεί το σώμα της νέο επειδή δεν γερνάει συσσωρεύοντας βλάβες και μεταλλάξεις, όπως κάνουν τα περισσότερα άλλα έμβια όντα", δήλωσε ο βιοδημογράφος Alexander Scheuerlein. Πρόσθεσε ότι ο οργανισμός ήταν πιθανότατα σε θέση να ακολουθήσει μια ειδική στρατηγική αυτοσυντήρησης, λόγω του γεγονότος ότι το σώμα και οι κυτταρικές διεργασίες του ήταν μάλλον απλές. Για παράδειγμα, το Hydra μπορεί να αναγεννήσει πλήρως μέρη του σώματός του που έχουν καταστραφεί ή χαθεί, λόγω μεγάλου αριθμού βλαστοκυττάρων. (Τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να αναπτύσσονται σε οποιοδήποτε μέρος του σώματος ανά πάσα στιγμή.) Επιπλέον, το Hydra μπορεί να αντικαταστήσει όλα του τα κύτταρα εντός μόλις τεσσάρων εβδομάδων, επομένως αποβάλλει τακτικά εκείνα τα κύτταρα που έχουν υποστεί βλάβη ή γενετικά μεταλλαγμένα. Ως αποτέλεσμα, οποιαδήποτε ζημιά υποστεί το Hydra επισκευάζεται γρήγορα πριν έχει την ευκαιρία να επιδεινωθεί.