Quỹ thời gian trên trái đất của một người là hữu hạn. Nếu chúng ta luôn muốn làm được nhiều việc nhất trong thời gian ngắn nhất, kéo dài tuổi thọ và thời gian khỏe mạnh lâu nhất có thể thì bước đầu tiên cần phải hiểu về nguyên nhân gây lão hóa. Vì sao hiểu về cơ chế lão hóa rất quan trọng? Vì một giải pháp được đưa ra cần giải quyết nguyên nhân gốc rễ của vấn đề.
Trong 20 năm gần đây, khoa học đã hiểu về lão hóa hơn cả 2000 năm trước cộng lại để tìm ra các phương pháp trị liệu và các hoạt chất giúp làm chậm quá trình này. Đứt gãy các sợi DNA từng được cho là nguyên nhân chính gây ra lão hóa, bên cạnh đó chức năng tự sửa chữa và phục hồi DNA của cơ thể bị suy giảm được cho là yếu tố thứ 2 khiến quá trình lão hóa tăng theo cấp số nhân một khi nó bắt đầu.
Sự thật: hư tổn DNA chỉ là một phần nhỏ trong quá trình lão hóa
Các nghiên cứu trên con người và động vật đã chứng minh việc hư tổn DNA và suy giảm khả năng tự sửa chữa DNA khiến các cá thể này già đi và sống ít thọ hơn, nhưng lượng DNA hư tổn không góp phần đẩy nhanh quá trình lão hóa.
Điều này không có nghĩa là hư tổn DNA không tham gia vào quá trình lão hóa. Trên thực tế DNA chỉ là một phần lý do, và chưa phải là lý do quan trọng nhất.
Vậy các nguyên nhân còn lại là gì?
1. Rối loạn hệ biểu sinh
Hệ biểu sinh (epigenetics) là cơ chế khi cơ thể bật tắt các gen và chọn lọc gen trong DNA. Hệ biểu sinh quyết định gen nào nên được chọn lọc hoặc không. Khi hệ biểu sinh bị rối loạn, các gene cần tắt sẽ bật (gen ung thư) và các gen cần được bật lại bị tắt (gen bảo vệ và sửa chữa tế bào). Bộ máy phức tạp liên kết các DNA hoạt động kém dần dẫn đến tình trạng chập chờn trong việc liên kết các DNA.
Các nhà khoa học cho rằng rối loạn hệ biểu sinh mới là nguyên nhân chính của bệnh tật và lão hóa chứ không phải do tổn thương DNA. Các chất như alpha-ketoglutarate, liều nhỏ lithium, vitamin C, NMN và glycine hoạt động như một loại dầu nhờn giúp cỗ máy epigenome hoạt động trơn tru hơn.
Ở bài viết tiếp theo Nootropics Vietnam sẽ giải thích về cách các chất này hoạt động và giới thiệu những hợp chất cải tiến hơn và thậm chí hiệu quả hơn.
2. Tích lũy protein
Protein là các khối xây dựng nên một bào, một tế bào được tạo nên từ hàng triệu protein. Các protein này liên tục được tích lũy thêm và tự phân hủy trong tế bào qua một quá trình phức tạp, nhưng quá trình phân hủy này không hoàn chỉnh. Luôn có những protein không tự phân hủy và nằm sót lại đâu đó trong tế bào của chúng ta. Sau đó chúng bắt đầu bện chặt lại với nhau tạo thành các khối "protein độc tính" ngăn cản sự hoạt động của tế bào.
“Khối protein độc tính” hình thành bởi sự mất cân bằng Proteostasis (mất cân bằng cấu trúc protein) là một trong những lý do gây lão hóa cấp tế bào.
Các chất giúp cân bằng proteostasis là glucosamine, liều nhỏ lithium, glycine và một số chất khác có thể làm chậm quá trình tích lũy thừa này.
3. Rối loạn chức năng ty thể
Ty thể là nhà máy chuyển đổi oxy và thức ăn thành năng lượng nuôi sống các tế bào. Mỗi tế bào có vài nghìn ty thể tạo ra 90% năng lượng giúp chúng ta tồn tại, di chuyển và suy nghĩ.
Càng lớn tuổi các ty thể càng yếu đi. Các nhà máy ty thể không còn hoạt động năng suất để nuôi sống tế bào gây ra suy giảm chức năng và lão hóa.
Các chất có khả năng cải thiện sức khỏe ty thể là malate, canxi alpha-ketoglutarate, fisetin và pterostilbene.
4. Telomere ngắn dần và bị hư tổn
Telomere là một đoạn nằm ở đầu của sợi DNA giống như các bọc nhựa ở đầu dây giày thể thao để bảo vệ sợi dây giày không bị bung ra.
Sau mỗi lần phân chia tế bào, một phần của telomere sẽ bị ngắn đi, cho đến khi ngắn đến mức không thể bảo vệ DNA đủ tốt. Những tế bào không tham gia vào quá trình phân chia nên telomere sẽ không ngắn đi nhưng sẽ bị hư dần do sự ảnh hưởng từ các tế bào xung quanh đang ra sức nuôi dưỡng và bảo vệ các tế bào bị hư hỏng do telomere ngắn lại, đặc biệt là các tế bào não.
5. Tế bào lão hóa
Càng có tuổi tế bào lão hóa càng xuất hiện nhiều trong các mô ở khắp nơi trong cơ thể. Tế bào lão hóa còn được gọi là “tế bào zombie” vì lẽ ra chúng đã chết nhưng vẫn tiếp tục bám trụ và hoạt động trong cơ thể. Tế bào lão hóa từng là những tế bào khỏe mạnh bị tích tụ nhiều hư tổn. Thông thường, các tế bào hư tổn sẽ tự phân hủy nhưng không, một số sẽ tiếp tục tồn tại và tiết ra các chất gây hại đến các tế bào khỏe mạnh xung quanh.
Tế bào lão hóa tạo ra nếp nhăn trên da, gây xơ vữa mạch máu, gây viêm và lão hóa não.
Quercetin và fisetin là hai chất có khả năng tiêu diệt các tế bào lão hóa.
6. Mất cân bằng chuỗi gene
Ở phần đầu bài viết ta đã biết hư tổn DNA không phải là nguyên nhân chính gây ra lão hóa không có nghĩa là nó không quan trọng. Một số nhà khoa học đã khẳng định tổn thương nhánh DNA sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa một cách gián tiếp. Để sửa chữa một sợi DNA bị đứt gãy, các enzym buộc phải di chuyển ra khỏi vị trí của mình và không thể đảm nhiệm điều chỉnh hệ biểu sinh, điều này gây ra sự rối loạn epigenome - một nguyên nhân to lớn của lão hóa.
Ngoài ra, trong quá trình lão hóa, các đoạn DNA bắt đầu di chuyển tự do và tự chèn vào nhau một cách lộn xộn vào các vùng DNA không liên quan khác. Những đoạn DNA chuyển vùng này được gọi là retrotransposon - góp phần vào sự mất cân bằng chuỗi gene.
Các chất như magiê, NMN và fisetin có thể hỗ trợ sự ổn định của DNA và giảm tổn thương DNA.
7. Mất dần các tế bào gốc (stem cells)
Tế bào gốc được xem là suối nguồn tươi trẻ do có khả năng sản sinh và thay thế bất kì loại tế bào nào trong cơ thể, tế bào gốc phân chia để tạo thành nhiều tế bào con. Các tế bào con này hoặc trở thành tế bào gốc mới, hoặc trở thành tế bào chuyên biệt như tế bào máu, tế bào não, tế bào cơ tim hoặc tế bào xương. Ngoài tế bào gốc, không có tế bào nào khác trong cơ thể có khả năng tự nhiên để tạo ra các loại tế bào mới.
Nhưng tại sao tế bào gốc lại bị suy giảm? Tất cả các nguyên nhân được nêu trên như rối loạn hệ biểu sinh, rối loạn chức năng ty thể, tích tụ protein... bắt buộc các tế bào gốc hoạt động nhiều hơn và phân chia nhanh hơn để sữa chữa và thay thế các tế bào hư tổn do các quá trình trên. Hơn nữa, các tế bào già trong cơ thể tiết ra các chất làm suy giảm chức năng của tế bào gốc. Càng lớn tuổi thì các loại tế bào gốc trong cơ thể càng ít đi và bản thân tế bào gốc cũng có thể già đi.
Các chất như alpha-ketoglutarate và NMN có khả năng trẻ hóa và làm mạnh tế bào gốc.
8. Giảm sự giao tiếp giữa các tế bào và không xác định được chất dinh dưỡng
Trong quá trình lão hóa, các tế bào mất dần khả năng giao tiếp với nhau và trở nên tê liệt trước sự tác động của insulin và các chất dinh dưỡng khác, dẫn đến kháng insulin, tiền thân của bệnh tiểu đường, điều này trực tiếp bật lên công tắc lão hóa tại mTOR (một loại protein trong cơ thể giữ vai trò chính trong sự tăng sinh và phát triển tế bào). MTOR giữ vai trò chính trong việc xử lý truyền tín hiệu phân tử của tế bào từ môi trường của chúng, các nghiên cứu cho thấy khi mTOR được bật lên quá lâu sẽ hoạt động rất mạnh đặc biệt với bệnh ung thư.
Các nguyên nhân khác gây lão hóa
Các nhà khoa học còn đưa ra rất nhiều lý do khác như collagen và elastin liên kết chéo và gắn kết với nhau trong da và mạch máu gây tăng huyết áp và tạo ra các nếp nhăn. Tương tự là liên kết chéo glucosepane và pentosidine.
Cần làm gì để đẩy lùi lão hóa?
Các nhà khoa học trên toàn thế giới đang công bố những phương pháp sinh học mới tác động trực tiếp vào từng nguyên nhân gốc rễ được nêu trên. Ví dụ: làm trẻ hóa các tế bào về mặt biểu sinh, hồi sinh các ty thể hoặc giảm sự tích tụ protein và tổn thương DNA.
Nhưng việc tốt nhất chúng ta có để làm hiện tại là… cải thiện lối sống hằng ngày! Các phương pháp bio-hack giúp kéo dài tuổi thọ sẽ cần rất nhiều thời gian để được nghiên cứu một cách hoàn thiện. Vậy nên chế độ dinh dưỡng, các chất bổ sung phù hợp, tập thể dục, ngủ đủ và giảm hormone gây stress (cortisol) là những bước cơ bản cần làm.
Ở các bài viết tiếp theo, Nootropics Vietnam sẽ tổng hợp các nghiên cứu và các phương pháp mới nhất từ các nhà khoa học có kinh nghiệm đáng kính từ các trường đại học Y dược hàng đầu thế giới như Harvard và MIT.
Cảm ơn bạn đã dành thời gian đọc blog của Nootropics Vietnam.
Phần 2: Bio-hack: Trẻ hóa gene