Cơ thể con người không được thiết kế cho việc sống quá lâu và thường được giới hạn ở tuổi 90. Vậy vì sao chúng ta lại già đi và sự già đi thật sự có ý nghĩa như thế nào?
Do tích lũy tế bào hư hại:
Một trong những giả thuyết lâu đời nhất về lão hóa được gọi là giả thuyết tích lũy thiệt hại. Nhà sinh học người Đức August Weisman đã đề xuất nó lần đầu tiên vào năm 1882. Theo ông, các tế bào và sinh vật là những hệ thống phức tạp với nhiều thành phần, tất cả đều được kết nối với nhau một cách hết sức tinh tế.
Nhưng các hệ thống phức tạp của cơ thể thực ra lại rất mong manh. Trong hàng nghìn tỷ tế bào tạo nên cơ thể bạn, luôn có một số lượng tế bào bị tổn hại theo thời gian. Cơ thể có thể sửa chữa một phần nào trong số chúng, nhưng khi những thiệt hại còn lại bị tích lũy lại ngày càng nhiều, nó sẽ khiến cơ thể hao mòn và ngày càng mất khả năng tự sửa chữa.
Giả thuyết về các gốc tự do
Giả thuyết lão hóa do gốc tự do là một phiên bản khác của thuyết tích lũy thiệt hại, được giới thiệu bởi nhà sinh học Rebeca Gerschman người Argentina và Daniel Gilbert người Mỹ vào năm 1954. Đến năm 1956, nó tiếp tục được Denham Harman, một nhà hóa học người Mỹ, phát triển thêm.
Theo giả thuyết này, gốc tự do là các sản phẩm phụ tự nhiên sinh ra từ quá trình hô hấp và trao đổi chất của cơ thể. Chúng liên tục được tích tụ lại theo thời gian. Harman nhận thấy rằng cả tổn thương tế bào và gốc tự do đều tăng theo tuổi tác, do đó, ông đưa ra giả thuyết rằng chính các gốc tự do chính là nguyên nhân gây ra thiệt hại ấy.
Các gốc tự do mà Harman tập trung nghiên cứu được ông gọi là các “dạng phản ứng oxy hóa” (reactive oxygen species -ROS). Chúng được tạo ra bởi tế bào ty thể trong quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng thành năng lượng cho tế bào hoạt động.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng ROS có thể tấn công và phản ứng với DNA, protein cũng như lipid (chất béo), làm thay đổi tính chất và chức năng của chúng. Trong các thí nghiệm, việc tăng sản xuất ROS trong nấm men, giun và ruồi giấm đã rút ngắn tuổi thọ của chúng.
Tiến hóa nuôi dưỡng bệnh tật
Năm 1957, một nhà sinh học tiến hóa người Mỹ tên là George Williams đã đề xuất một lời giải đáp. Theo giả thuyết “antagonistic pleiotropy” (tác động đối nghịch) của ông, một đột biến gen có thể dẫn đến cả hai đặc điểm tốt và xấu. Nhưng nếu đặc điểm tốt vượt trội hơn đặc điểm xấu, đột biến đó sẽ không bị loại bỏ.
Ví dụ, các đột biến gây bệnh Huntington có thể cải thiện khả năng sinh sản và giảm nguy cơ mắc ung thư; đột biến gây bệnh hồng cầu hình liềm lại bảo vệ được bệnh nhân trước bệnh sốt rét; và đột biến liên quan đến chứng xơ nang cũng giúp răng khả năng sinh sản. Đây chỉ là một vài trong số rất nhiều ví dụ khác cho giả thuyết này.
Chúng ta đang mang trong mình nhiều đột biến có lợi trong tuổi trẻ của mình – chúng giúp bạn sinh tồn, phát triển và duy trì nòi giống bằng sinh sản. Nhưng đổi lại, các đột biến sẽ tạo ra sự bất lợi trong phần sau này của cuộc đời.
