Nya rön om åldrandets gåta
En svensk forskargrupp kan för första gången visa att förändringar i arvsmassan i cellernas "energiverk", mitokondrierna, är en viktig orsak till åldrande och död.
Ett mussyskonpar där den genetiskt förändrade musen till vänster tappat hår och åldrats i förtid.
Foto: Aleksandra Trifunovic/Karolinska Institutet
- Förhoppningsvis kan vår upptäckt på sikt bidra till att det utvecklas metoder som kan motverka de skadliga effekterna av mutationer i mitokondrierna även hos människor, säger professor Nils-Göran Larsson vid Institutionen för medicinsk näringslära vid Karolinska Institutet i Stockholm.
Energi till cellerna
I varje cell i kroppen finns många hundra mitokondrier, som ser till att cellerna vid behov kan tillgodogöra sig den energi som tas upp från födan. Varje mitokondrie har sitt eget DNA, skilt från resten av arvsmassan som finns i själva cellkärnan.
Sedan länge är det känt att förändringar, mutationer, i mitokondriernas DNA är mycket vanligare hos äldre än hos yngre djur, inbegripet människor. Om dessa mutationer har någon betydelse för själva åldrandet har dock varit mycket omtvistat.
- En vanlig uppfattning bland forskare har varit att mutationerna i mitokondrie-DNA inte är en orsak till åldrande utan, i likhet med till exempel gråa hår och rynkor, bara en följd av själva åldrandet, säger Nils-Göran Larsson.
Sämre från födseln
Det är den uppfattningen som nu skjutits i sank, eller i vart fall fått sig en kraftig törn, genom en serie experiment på genetiskt förändrade möss. Förändringen gör att mössen redan från födelsen har försämrad förmåga att reparera skador som kan uppstå i mitokondriernas DNA.
Experimenten visar inte bara att detta leder till att djuren tidigt i livet och i så gott som alla vävnader samlar på sig en stor mängd mutationer i mitokondrie-DNA.
— Vi ser också att mössen redan som unga vuxna får en rad typiska åldersförändringar och till sist dör i förtid. Detta är ett mycket starkt belägg för att det finns ett direkt orsakssamband mellan mutationer i mitokondrie-DNA och flera av de förändringar
som inträffar under åldrandet, säger Nils-Göran Larsson.
Redan i den 25:e levnadsveckan — vilket för en mus betyder att han eller hon just blivit vuxen — började de genetiskt förändrade mössen att tappa hår, få nedsatt fruktsamhet, bli bensköra, få hjärtförändringar, går ner i vikt och få blodbrist. Ingen av de genförändrade mössen levde längre än 61 veckor, vilket innebär att de som mest levde ungefär hälften så länge som en normal mus.
Olika hypoteser
Exakt hur mutationer i mitokondrie-DNA ger upphov till alla dessa åldrandeprocesser är ännu inte känt.
- En hypotes är att skadorna i mitokondrierna leder till ökad produktion av cellskadande så kallade fria syreradikaler, en annan att de bidrar till ökad celldöd och minskar cellernas förmåga att dela sig, säger Nils-Göran Larsson.
I fortsatta experiment har forskarna redan börjat testa några sådana hypoteser. Den musmodell de utvecklat ligger till grund även för de fortsatta försöken.
- Vi kommer också att undersöka om det med förändrad diet eller vissa farmaka går att motverka åldrandeprocessen hos försöksmössen, trots deras benägenhet att utveckla mutationer i mitokondrie-DNA. Lyckas detta kan kunskaperna förhoppningsvis tillämpas också för att motverka negativa åldrandeprocesser hos oss människor, säger Nils-Göran Larsson.
Så jobbar vi med nyheter