U ljudskoj prirodi postoji neki iskonski nagon za produljivanjem vremena provedenog na ovome svijetu. Koncept dugovječnosti i besmrtnosti čovječanstvo fascinira tisućljećima unatrag – od druida, drevnih Egipćana i alkemičara srednjega vijeka, do znanstvenika novoga doba.

Što je dugovječnost?

Od pamtivijeka civilizacija traži formulu za vječnu mladost, nekakav način kako usporiti ili u potpunosti zaustaviti proces starenja. Vrijednost današnjeg globalnog tržišta anti-age proizvoda iznosi 40,5 milijardi dolara, a predviđa se godišnji rast od 5,1 posto kroz iduće desetljeće. Ne kupujemo možda svi anti-age proizvode, ali volimo čitati članke o stogodišnjacima koji su pili i pušili svaki dan.

Trend dugovječnosti danas je popularniji nego ikad prije. Pronalasku rješenja za dugovječnost streme i znanost i različite industrije. Mnogi smatraju kako će upravo naša generacija otkriti tajnu formulu koja će nas učiniti vječno mladima i zdravima.

No znanstveno gledano, dugovječnost je jedna od najsloženijih „fenotipova“, odnosno mjerljivih obilježja organizma koji proizlaze iz njegovog genotipa i njegove okoline.

Dugovječnost ovisi o procesu starenja, odnosno očekivanog životnog vijeka određenog organizma. Dugovječnost modernog čovjeka ovisi o njegovu zdravstvenom stanju i životnim navikama, prehrani i nutritivnom statusu, jednako kao i o njegovu društvenom statusu: prihodima, obrazovanju i međuljudskim vezama.  Uz navedeno, očekivani životni vijek pojedinca snažno ovisi i o genetici. Analizom različitih čimbenika koji utječu na očekivani životni vijek, primijećeno je kako genetika utječe s 25 posto. Čak 78 gena i još više metaboličkih puteva identificiranih u kontekstu ljudske dugovječnosti govore o snažnoj korelaciji genetike i dugovječnosti.

No, dulji život ne znači nužno i zdraviji život. Dugovječnost, odnosno produljivanje životnog vijeka nije i garancija kvalitete života. Razvoj najsloženijih bolesti kao što su različiti oblici demencija i karcinomi događa se uglavnom u trećoj životnoj dobi. Zato se danas ne istražuje dugovječnost samo u kontekstu što većeg broja doživljenih godina, već u kontekstu vitalnosti kao trajanja života do razvoja ozbiljnih zdravstvenih problema.

Kako crijevni mikrobiom utječe na dugovječnost?

Prijašnje civilizacije nisu znale gotovo ništa od onoga što znamo danas, a jedna od tih stvari je i crijevni mikrobiom. Od mikroorganizama skrivenih u našoj utrobi koje smo ignorirali stoljećima, danas očekujemo puno: od razvoja novih antibiotika i lijekova za pretilost, do formule za dugovječnost.

Postoji nada kako ćemo u dalekoj budućnosti upravo ciljanim intervencijama na naše crijevne bakterije moći usporiti ili pak u potpunosti zaustaviti starenje. Prvi korak je već učinjen. Povezanost izoliranog procesa starenja i crijevnog mikrobioma je relativno dobro istražena.

Starenje ovisi o sastavu i metabolizmu crijevnog mikrobioma kroz njegove metaboličke puteve, regulaciju imunosnog sustava, ali i epigenetske mehanizme.

Dva mehanizma u sklopu procesa starenja su vrlo dobro razjašnjena. Danas znamo kako poremećaj crijevnog mikrobioma, takozvana crijevna disbioza, može ubrzati starenje kroz razvoj i progresiju kroničnih metaboličkih bolesti. Znamo i kako prehrana kroz svoje djelovanje na crijevni mikrobiom može utjecati na starenje, pa time i dugovječnost.

Dokazano je kako mijenjanjem prehrane i prehrambenih navika u populaciji treće dobi možemo poboljšati zdravlje crijeva i njihov imunološki status. Znanstvenici danas čak i fekalnim transplantacijama na mišjim modelima preuranjenog starenja uspijevaju produljiti njihov životni vijek.

Unatoč ustanovljenoj međusobnoj povezanosti crijevnog mikrobioma i procesa starenja, mehanizmi njihovog međudjelovanja s ciljem izrade ciljanih intervencija, nisu u potpunosti razjašnjeni.

Dugovječnost može potencijalno negativno djelovati na crijevni mikrobiom. Produljenjem životnog vijeka dolazi do nakupljanja gena odgovornih za otpornost bakterija na antibiotike unutar mikrobioma, gubitka raznolikosti bakterija u crijevnom mikrobiomu, te promjena motiliteta (pokretljivosti) crijeva i defekacije. Sve to mijenja procese unutar mikrobioma.

Četiri ključne bakterije

Studija kineskih znanstvenika provedena prošle godine dala je važan doprinos u otkrivanju detaljnije veze između crijevnog mikrobioma i dugovječnosti. Cilj studije bio je otkriti postoji li genetska povezanost crijevnog mikrobioma i dugovječnosti, odnosno utječe li crijevni mikrobiom, i u kojoj mjeri, na dugovječnost.

Studija bio-informatičke prirode koristila je složene računalne modele (studije povezanosti genoma, mendelijska randomizacija) i velike međunarodno dostupne genetske baze s više od 1000 ispitanika. Samo baza za crijevni mikrobiom sadržavala je podatke 3890 pojedinaca.

Analizom podataka utvrđene su četiri crijevne bakterije koje genetski koreliraju između crijevnog mikrobioma i dugovječnosti. Svaka od tih četiriju bakterija pokazuje određena svojstva koja već teoretski povezujemo sa sposobnošću crijevnog mikrobioma na poticanje dugovječnosti. To su:

• mogućnost regulacije imunosnog odgovora, odnosno smirivanje upalnog signala i poticanje protuupalnog odgovora,

• regulacija metabolizma kroz proizvodnju metabolita ključnih za naš metabolizam

• mogućnost utjecaja na genetsku informaciju epigenetskom regulacijom

• mogućnost smanjenja oksidativnog starenja i posljedično usporavanje staničnog starenja

• djelovanje na os crijevo-mozak.

Collinsella

Collinsella je bakterija iznimno ovisna o prehrani te je njezina prisutnost u crijevima povezana s mediteranskom prehranom. U spomenutoj studiji, ova bakterija značajno je korelirala sa životnom dobi oca, a povećana zastupljenost te bakterije dokazana je kod stogodišnjaka u Južnoj Koreji. Collinsella proizvodi urso-deoksikoličnu kiselinu, kemijski spoj koji dokazano djeluje protuupalno, antioksidativno te anti-apoptotično, odnosno sprječava smrt stanica.

Ovaj bakterijski metabolit ima sposobnost regulacije imunosnog odgovora i metabolizma. U literaturi je opisano njegovo zaštitno djelovanje kod ateroskleroze i dijabetesa tip 2. Ova je bakterija iznimno zanimljiva u kontekstu dugovječnosti zbog mogućnosti ciljane intervencije mediteranskom prehranom u svrhu poticanja njenog rasta unutar mikrobioma i, posljedično, proizvodnje urso-deoksikolične kiseline, kao mjerljivog parametra njezine protuupalne i antioksidativne aktivnosti.

Sporobacter

Druga bakterija koju sadrži crijevni mikrobiom, a može utjecati na dugovječnost je Sporobacter. Ta bakterija proizvodi različite metabolite – od aromatskih komponenti do kratkolančanih masnih kiselina. U spomenutoj studiji, ova bakterija značajno je korelirala s vitalnošću, a pokazalo se i kako njezina prisutnost štiti crijeva od razvoja upalnih bolesti crijeva u uvjetima niskog unosa vlakana kroz prehranu.

Sporobacter je vrlo snažan regulator imunosnog sustava te je njezin gubitak povezan s razvojem mnogih autoimunih bolesti. Neke od njih su upalne bolesti crijeva, multipla skleroza i reumatoidni artritis. U procesu starenja dolazi do slabljenja imunosnih funkcija zbog opadanja funkcije središnjeg živčanog sustava, epifize i timusa. Ova bakterija je zanimljiva u kontekstu dugovječnosti zbog mogućnosti regulacije, odnosno potpore imunosnom sustavu u procesu starenja.

Roseburia

Iz nalaza studije kineskih autora, posebno se izdvaja i Roseburia, bakterija povezana s unosom složenih ugljikohidrata, ponajviše polimera glukoze (škroba). Ta je bakterija jedna od najznačajnih proizvođača butirata, odnosno maslačne kiseline unutar crijevnog mikrobioma.

Ova je bakterija značajno korelirala s dugovječnošću, ali i vitalnosti, životnom dobi ispitanika i životnom dobi majke. Povišeni udjeli bakterije Roseburia zapaženi su kod kineskih stogodišnjaka. Butirat je, slikovito, gorivo crijeva, odnosno glavni supstrat metabolizma stanice crijevne stijenke. Zbog toga je adekvatna proizvodnja butirata povezana s očuvanjem integriteta crijevne stijenke i svim pozitivnim posljedicama jake crijevne barijere.

Veilonella

Veilonella je posljednja u nizu bakterija koja je u spomenutoj studiji identificirana kao stanovnik našeg crijevnog mikrobioma povezan s procesom starenja. Riječ je o bakteriji koja metabolizira laktat. Do unatrag nekoliko godina, ova se bakterija smatrala isključivo patogenom, odnosno markerom oslabljene funkcije želuca jer je njezina prisutnost u donjem probavnom sustavu bila vezana uz invaziju oralne flore u patološkim stanjima.

U literaturi je dokazana mogućnost epigenetske regulacije ove bakterije, ali ponajviše u patogenezi tumora probavnog sustava kad ova bakterija svojim epigenetskim promjenama tumorskih supresorskih gena potiče onkogeno djelovanje drugih bakterija. No, 2016. godine dokazano je kako ova bakterija ima sposobnost metabolizma laktata iz mišića kod profesionalnih sportaša, te je otad došlo do otkrića dodatnog djelovanja ove bakterije.

Naime, ona se danas povezuje i s crijevnim mikrobiomom sportaša i anaerobnom tjelesnom aktivnošću. Veilonella je zanimljiva zbog mogućnosti epigenetske regulacije, ali i činjenice kako ona prva uključuje i važnost tjelesne aktivnosti u postizanju dugovječnosti.

Iako ova studija, kao i svaka druga, ima svoje određene nedostatke, ukazuje na mnoge zanimljive mehanizme povezane s dugovječnošću. Naime, iako znamo kako su sama raznolikost i bogatstvo različitih mikroorganizama obilježja crijevnog mikrobioma kod dugovječnih osoba, i dalje tragamo za markerima, odnosno specifičnim bakterijama koje će ukazivati na fenotip dugovječnosti. Takvi biomarkeri ključne su komponente mikrobne formule dugovječnosti, a ta riznica gena i metabolita bit će, sasvim je izvjesno, ključ u budućim nastojanjima znanstvenika da produlje životni vijek čovjeka.