بر اساس برخی برآوردها، مصرف‌کنندگان سالانه ۶۲ میلیارد دلار برای درمان‌های «ضد پیری» هزینه می‌کنند. اما در حالی که کرم‌ها، رنگ مو و بوتاکس می‌توانند ظاهری جوان را القا کنند، هیچ‌کدام نمی‌توانند عقربه‌های زمان را به عقب برگردانند.
دانشمندان در تلاشند تا علل بیولوژیکی پیری را درک کنند، به این امید که روزی بتوانند ابزارهایی برای کند کردن یا توقف علائم ظاهری آن و مهم‌تر از آن، بیماری‌های مرتبط با افزایش سن ارائه دهند. این مکانیسم‌های زمینه‌ای اغلب «نشانه‌های پیری» نامیده می‌شوند. بسیاری از آن‌ها در دو دسته کلی قرار می‌گیرند: فرسودگی و پارگی عمومی در سطح سلولی و کاهش توانایی بدن در حذف سلول‌ها و پروتئین‌های پیر یا ناکارآمد.
دیم لیندا پارتریج، محقق فوق‌دکتری در بخش علوم زیستی دانشگاه کالج لندن که به توسعه چارچوب نشانه‌های پیری کمک کرده است، گفت: «نکته مهم در مورد این نشانه‌ها این است که آن‌ها مواردی هستند که در طول پیری دچار اختلال می‌شوند و اگر آن‌ها را معکوس کنید،» می‌توانید بیشتر عمر کنید یا در دوران پیری سالم‌تر باشید.
تاکنون، این تحقیقات عمدتاً روی حیوانات انجام شده است، اما کارشناسان به تدریج در حال گسترش آن به انسان هستند. ونکی راماکریشنان، بیوشیمی‌دان و برنده جایزه نوبل که در کتاب جدید خود با عنوان «چرا می‌میریم: علم جدید پیری و جستجوی جاودانگی» درباره بسیاری از نشانه‌های پیری نوشته است، گفت: در این میان، درک نحوه عملکرد پیری می‌تواند به ما کمک کند تا توصیه‌ها و اطلاعات مربوط به آخرین «پیشرفت‌ها» را در این زمینه درک کنیم.
ما از کارشناسان در مورد نشانه‌های پیری، چگونگی ایجاد بیماری توسط آن‌ها و چگونگی تلاش دانشمندان برای اصلاح آن‌ها سؤال کردیم. همه نشانه‌ها در اینجا فهرست نشده‌اند، اما دو مورد از موضوعات اصلی در زیر برجسته شده‌اند.
فرسودگی و پارگی
بسیاری از تغییرات مرتبط با افزایش سن با سلول‌های ما و حتی ژن‌های ما شروع می‌شود که با افزایش سن، آسیب می‌بینند و رفتار نامناسبی از خود نشان می‌دهند.
مشکلات DNA
در حالی که ما فکر می‌کنیم ژن‌های ما از بدو تولد ثابت هستند، DNA در طول سال‌ها تغییراتی را جمع‌آوری می‌کند. گاهی اوقات هنگام تقسیم سلول، اشتباهاتی ایجاد می‌شود، یک غلط املایی خود به خود هنگام کپی و چسباندن DNA از یک سلول به سلول دیگر ظاهر می‌شود. جهش‌ها همچنین می‌توانند در نتیجه مواجهه با عوامل محیطی، مانند اشعه ماوراء بنفش خورشید، رخ دهند.
سلول‌های ما راه‌هایی برای ترمیم این جهش‌های ژنتیکی دارند، اما با افزایش سن کارایی آن‌ها کاهش می‌یابد، که به این معنی است که اشتباهات می‌توانند انباشته شوند. اندرو دیلین، استاد زیست‌شناسی مولکولی و سلولی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت: دانشمندان دقیقاً نمی‌دانند چرا مکانیسم‌های ترمیم DNA ما کاهش می‌یابد. او افزود: «این یک سؤال یک میلیارد دلاری است. تنها چیزی که می‌دانیم این است که کارایی با افزایش سن کاهش می‌یابد.»
پیامد اصلی این امر این است که سلول‌ها به درستی کار نمی‌کنند و به عنوان زباله علامت‌گذاری می‌شوند (در ادامه در این مورد بیشتر توضیح داده می‌شود). در بدترین سناریوها، جهش‌ها می‌توانند در ژن‌هایی که تومورها را سرکوب می‌کنند، رخ دهند و منجر به شروع سرطان شوند.
مشکلات کروموزوم‌ها
هر بار که یک سلول تکثیر می‌شود و DNA آن کپی می‌شود، انتهای کروموزوم‌های آن کمی کوتاه‌تر می‌شود. این بخش‌های ویژه ژنوم تلومر نامیده می‌شوند و اغلب به درپوش‌های پلاستیکی انتهای بند کفش تشبیه می‌شوند که از باز شدن آن‌ها جلوگیری می‌کند.
هنگامی که تلومرهای یک سلول خیلی کوتاه می‌شوند، تقسیم آن متوقف می‌شود. این فرآیند زمانی که جوان هستیم سالم است، زیرا به جلوگیری از تکثیر سلول‌ها برای همیشه و سرطانی شدن آن‌ها کمک می‌کند. اما با افزایش سن، کوتاه شدن تلومر به یک مشکل تبدیل می‌شود، به ویژه در سلول‌های بنیادی، که بدن از آن‌ها برای بازسازی پوست، خون و سایر بافت‌ها استفاده می‌کند.
دکتر دیلین گفت: سلول‌های بنیادی ابزار ویژه‌ای برای مبارزه با این مشکل دارند، اما در نهایت حتی آن‌ها نیز تلومرهای خود را از دست می‌دهند. او افزود: «وقتی این اتفاق می‌افتد، آن‌ها دیگر نمی‌توانند تقسیم شوند و بنابراین شما جمعیت سلول‌های بنیادی خود را از دست می‌دهید.»
تخلیه سلول‌های بنیادی عامل اصلی برخی از علائم فیزیکی پیری است، از جمله سفید شدن مو و نازک‌تر شدن و کاهش خاصیت ارتجاعی پوست. برخی از محصولات مراقبت از پوست ادعا می‌کنند که سلول‌های بنیادی شما را جایگزین می‌کنند، اما شواهد کمی وجود دارد که نشان دهد آن‌ها مؤثر هستند.
مشکلات اپی‌ژنوم
سایر تغییرات از طریق آنچه به عنوان اپی‌ژنتیک شناخته می‌شود رخ می‌دهد — اصلاحات شیمیایی در ژنوم که بر روشن یا خاموش بودن ژن‌ها در سلول تأثیر می‌گذارد. برخی از تغییرات اپی‌ژنتیکی به طور طبیعی با رشد ما رخ می‌دهند، در حالی که برخی دیگر توسط محیط ما ایجاد می‌شوند. برخی از کارشناسان می‌گویند که می‌توان از تغییرات اپی‌ژنتیکی برای تعیین «سن بیولوژیکی» فرد استفاده کرد.
دانشمندان کشف کرده‌اند که بسیاری از مکانیسم‌های اپی‌ژنتیکی که به کنترل فعالیت و حتی هویت سلول‌های ما کمک می‌کنند، با افزایش سن شروع به تخریب می‌کنند. اگر این اتفاق در سلول‌های زیادی رخ دهد، می‌تواند بر سلامت و عملکرد اندام‌ها تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، تغییرات اپی‌ژنتیکی در سلول‌های قلب می‌تواند به ضخیم شدن شریان‌ها یا کاهش توانایی قلب برای پاسخ مثبت به ورزش کمک کند.
دکتر اریک وردین، رئیس مؤسسه تحقیقات پیری باک، گفت: در حال حاضر موجی از تحقیقات ضد پیری در حال بررسی تغییرات اپی‌ژنتیکی است، زیرا آن‌ها به راحتی‌تر از مواردی مانند جهش‌های DNA قابل برگشت هستند.
مشکلات میتوکندری
یکی از اجزای حیاتی سلامت سلول، تولید انرژی است که از میتوکندری‌ها — نیروگاه سلول — تأمین می‌شود. با افزایش سن، میتوکندری‌ها نیز مانند گذشته کار نمی‌کنند، کارایی کمتری پیدا می‌کنند و انرژی کمتری تولید می‌کنند.
دکتر وردین، که در دو شرکت داروسازی ضد پیری فعالیت دارد، گفت: «اگر انرژی کافی تولید نکنید، ناگهان تمام فرآیندهای سلولی دیگر به طور مؤثر عمل نمی‌کنند.»
دکتر دیلین گفت: تغییرات در انرژی سلولی می‌تواند بر جنبه‌های دیگر سلامت سلول، از جمله اپی‌ژنتیک، تأثیر بگذارد. میتوکندری‌های آسیب‌دیده همچنین می‌توانند از سلول نشت کنند و باعث التهاب شوند — یکی دیگر از جنبه‌های پیری که با بسیاری از بیماری‌های مزمن مرتبط است.
ورزش منظم — توصیه برتر کارشناسان برای نحوه پیر شدن خوب — یکی از بهترین راه‌ها برای بهبود سلامت میتوکندری است.
مشکلات دفع زباله
نه تنها سلول‌های معیوب به دلیل مشکلات ذکر شده در بالا با افزایش سن انباشته می‌شوند، بلکه روش بدن برای دفع آن‌ها نیز به هم می‌ریزد.
مشکلات دفع سلول‌های بد
یکی از مهم‌ترین راه‌های مقابله با سلول‌های معیوب، تنزل آن‌ها به حالتی است که به عنوان پیری سلولی شناخته می‌شود. این سلول‌ها تقسیم را متوقف می‌کنند و شروع به ترشح مواد شیمیایی التهابی می‌کنند که به سیستم ایمنی بدن سیگنال می‌دهند تا آن‌ها را دفع کند.
معمولاً این مشکلی ایجاد نمی‌کند — در واقع، این بخش ضروری از چرخش طبیعی سلول است — اما با افزایش سن، دو اتفاق می‌افتد. اول، سلول‌های بیشتری وجود دارند که باید دور ریخته شوند. دوم، سیستم دفع شروع به خراب شدن می‌کند. در نتیجه، سلول‌های پیر انباشته می‌شوند و باعث التهاب بیشتر می‌شوند.
متیو کابرلین، مدیر عامل شرکت طول عمر Optispan و مدیر سابق مؤسسه تحقیقات پیری و طول عمر سالم دانشگاه واشنگتن، گفت: «وقتی جوان هستیم، به طور معمول سیستم ایمنی بدن ما قادر به مقابله با سلول‌های پیر است. اما با افزایش سن، تا حدی به دلیل التهاب مزمن، سیستم ایمنی بدن ما دیگر قادر به انجام این کار نیست. بنابراین این تجمع سلول‌های پیر را دریافت می‌کنید که سپس باعث آسیب بیشتر، التهاب بیشتر و عملکرد کمتر سیستم ایمنی می‌شود.»
دانشمندان در حال بررسی راه‌هایی برای افزایش دفع سلول‌های پیر با دسته‌ای از داروها هستند که به عنوان سنولیتیک‌ها شناخته می‌شوند، اگرچه این تحقیقات هنوز در مراحل اولیه است.
مشکلات دفع پروتئین‌های بد
بیشتر سلول‌ها عملکردهای خود را از طریق پروتئین‌هایی که ایجاد می‌کنند انجام می‌دهند. اگر DNA نقشه یک خانه باشد و سلول‌ها کارگران ساختمانی باشند، پروتئین‌ها چوب، میخ و دیوار خشک هستند.
طبیعی است که پروتئین‌ها به هم بریزند — آن‌ها اغلب پروتئین‌های بد تاخورده نامیده می‌شوند — و راه‌های زیادی برای رفع آن‌ها وجود دارد. اما، باز هم، این فرآیندها با افزایش سن شروع به کاهش می‌کنند و پروتئین‌های بد تاخورده انباشته می‌شوند و مشکلاتی ایجاد می‌کنند. یک بیماری قابل توجه که با پروتئین‌های بد مرتبط است، آلزایمر است، جایی که آمیلوئید و تاو پلاک‌ها و کلاف‌هایی را در مغز تشکیل می‌دهند.
یکی از راه‌هایی که بدن پروتئین‌های بد تاخورده و همچنین سایر قسمت‌های معیوب سلول‌ها را دفع می‌کند، فرآیندی است که به عنوان اتوفاژی شناخته می‌شود که در یونانی به معنای «خودخواری» است. دکتر راماکریشنان گفت: «اتوفاژی فرآیندی است که در آن تمام این موارد معیوب در سلول از بین می‌روند. و اگر در این مکانیسم اختلال ایجاد کنید، این انباشت، اساساً زباله در سلول، را دریافت می‌کنید که خود باعث استرس و پیری می‌شود.»
اتوفاژی با افزایش سن کاهش می‌یابد. برخی از داروهایی که به دلیل تأثیرشان بر پیری مورد مطالعه قرار می‌گیرند، به ویژه راپامایسین، این فرآیند را افزایش می‌دهند. با این حال، راپامایسین در دوزهای بالا پاسخ ایمنی را سرکوب می‌کند (این دارو عمدتاً برای جلوگیری از رد پیوند عضو استفاده می‌شود)، بنابراین برخی از محققان در مورد مصرف این دارو توسط افراد سالم نگران هستند.
کارشناسان توافق کردند که درمان‌های آزمایشی ضد پیری هنوز برای استفاده گسترده آماده نیستند، اگرچه آن‌ها در مورد آینده این حوزه خوش‌بین هستند. دکتر پارتریج گفت: «تاکنون، می‌توانم بگویم که پیروزی‌ها به ویژه سریع نبوده‌اند، اما پیشرفت‌هایی حاصل خواهد شد.» او افزود: در حال حاضر، بهترین کاری که مردم می‌توانند برای پیر شدن خوب انجام دهند، اتخاذ عادات سبک زندگی سالم، مانند ورزش و تغذیه خوب است.