Tìm hiểu tuổi thọ ở người
12/2009TÌM HIỂU TUỔI THỌ Ở NGƯỜI
Trần Đăng Hồng
Thay đổi nét mặt khi về già
Con người chỉ thọ tối đa khoảng 122 tuổi. Đó là trường hợp bà người Pháp tên Jeanne Louise Calment (1875 – 1997, 122 năm, 164 ngày), bà người Nhật Shigechiyo Izumi (1865?–1986, 120 năm, 237 ngày, tuy nhiên nghi ngờ giả mạo năm sanh), và ông Christian Mortensen (1882–1998, 115 năm, 252 ngày). Tuổi thọ trung bình của đàn bà cao hơn đàn ông, dân nước giàu sống thọ hơn (nhờ hệ thống y tế tốt, thuốc men đầy đủ) dân nước nghèo đói (đa số chết vì bệnh tật do thiếu dinh dưởng, vệ sinh và thuốc men). Chẳng hạn, tuổi thọ trung bình của các nước giàu là 78-83 tuổi, trong lúc nước nghèo khổ chỉ 35-63 tuổi, như Mozambique có tuổi thọ trung bình là 40.3 tuổi (năm 2005). Vì tuổi thọ ảnh hưởng bởi xả hội, điều kiện y tế và kinh tế, nên tuổi thọ gia tăng. Chẳng hạn, quốc gia có tuổi thọ trung bình cao nhất thế giới là Spain, 81.02 tuổi năm 2002, tăng lên 82.31 năm 2005; kế tiếp là Australia (80.0 và 80.39), Italy (79.25 và 79.68), Pháp (79.05 và 79.60), Germany (77.78 và 78.65), Anh Quốc (77.99 và 78.4). Riêng Hoa Kỳ, tuổi thọ tăng từ 77.4 tuổi năm 2002, lên 77.7 tuổi năm 2005, nhưng sụt trở lại 77.5 tuổi năm 2009.
Lảo-hóa (Ageing, hay Aging) là một diển trình sinh học (biological process) xảy ra ở mọi vật có sự sống, từ vi sinh vật, thực vật và động vật. Dỉ nhiên con người không tránh khỏi luật này của tạo hóa, có “sinh” phải có “tử”. Diển trình sinh học này là tích tụ những biến đổi theo thời gian ảnh hưởng vào cấu trúc và thành phần cấu tạo tế bào đưa đến biến đổi cơ thể và biến đổi tâm lý.
Biến đổi cơ thể khi về già
Biến đổi chiều cao: Sau khi sanh, chiều cao thân thể gia tăng nhanh chóng cho đến tuổi trưởng thành, sau đó chiều cao không thay đổi. Nhưng khi bắt đầu già, ở tuổi cuối 40s hay 50s, thì chiều cao giảm dần, trung bình tổng cộng giảm khoảng 5 cm ở tuổi 80. Lý do, người già thường khòm, các đĩa sụn trong cột xương sống bị ép ngắn lại, xương háng cũng như đầu gối bị cong, khoảng cách giữa các đốt xương bị rút ngắn …
Biến đổi trọng lượng: Ở đàn ông, trọng lượng thân thể gia tăng đến tuổi khoảng 55, và sụt cân rất nhanh chóng ở cuối tuổi 60s và 70s (dầu có ăn uống đầy đủ). Đàn bà tiếp tục lên cân đến tuổi cuối 60s, sau đó giảm cân, nhưng giảm ít hơn đàn ông.
Biến đổi các thành phần cấu tạo cơ thể: Cơ thịt và mở đều giảm, nhưng tùy thuộc nhiều vào lối sống.
Hậu quả là người già trở nên ốm khẳng khiu, lưng khòm, da nhăn nheo, như chỉ còn da bọc xương.
Biến đổi tâm lý: Thay đổi nhiều bởi môi trường sinh sống và lối sống. Thông thường người già trở nên khó tính, ít muốn giao du, cảm thấy cô đơn lẻ loi, v.v.
Biến đổi sinh học:
Lảo-hóa là do tích tụ những biến đổi sinh học xảy ra ở tế bào, hậu quả đưa đến lảo-hóa của từng cơ quan trong cơ thể.
Lảo-hóa tế bào: Khi còn trẻ, tế bào sinh sản nhanh qua phân bào (Cell division), nhiều hơn số tế bào chết để thay thế số tế bào chết và nhờ vậy tăng trưởng. Đời sống của một tế bào có thể vài ngày như các tế bào trong dạ dày, hay có thể vài tháng như hồng huyết cầu của máu. Ngay cả các mô cứng như xương, các tế bào mới được sinh ra và đấp lên. Với thời gian, tế bào tàn úa (Cellular senescence), mất dần khả năng phân bào, ngay cả khi đem cấy trong môi trường cấy tối hảo.
Ở người và động vật, tàn-úa-tế-bào xảy ra là do sự rút ngắn dần của telomeres qua mỗi chu kỳ phân bào. Nhiểm-sắc-thể (chromosome) là một chuổi dài DNA. Ở cuối một nhiểm-sắc-thể là một telomere, có nhiệm vụ bảo vệ nhiểm-sắc-thể, và ngăn chận nhiểm-sắc-thể này sáp nhập với DNA của nhiểm-sắc-thể kế tiếp hay kế bên. Sau mỗi lần phân bào, telomere ngắn dần. Khi telomere trở nên quá ngắn, tế bào chết. Như vậy chiều dài của telomere là một “đồng hồ phân tử” (molecular clock) qui định tuổi thọ của mỗi tế bào.
Chiều dài Telomere được bảo toàn ở những tế bào bất tử, như tế bào sinh dục (tinh trùng và trứng), Keratinocyte của tế-bào-gốc (stem cells) và tế bào ung thư nhờ enzyme telomerase. Những tế bào này phân bào tích cực và không tàn úa. Trong phòng thí nghiệm, các tế bào thường trở nên bất tử bằng cách làm hoạt động gene telomerase hiện diện ở mọi tế bào để sản xuất enzyme telomerase, nhưng trong thân thể chúng chỉ hoạt động ở một ít loại tế bào mà thôi. Chẳng hạn tế bào ung thư (Cancerous cells) là tế bào bất tử nên phân bào không bị hạn chế và không bị lảo-hóa. Trong 85% trường hợp ung thư xảy ra là do tái họat động của gene telomerase. Nếu làm bất động gene telomerase ở tế bào ung thư, tế bào ung thư sẽ bị lảo-hóa và cuối cùng chết.
Lảo-hóa cơ quan bộ phận trong cơ thể: Ở người, sau thời gian hoạt động hoàn hảo với tế bào tái sanh dồi dào ở giữa tuổi 20 và 35, các cơ quan bắt đầu lảo-hóa. Cơ quan mất dần khả năng phản ứng với căng thẳng (stress), mất thăng bằng cơ nguyên điều hòa môi trường nội tạng (Homeostatic static - như điều hòa thân nhiệt, điều hòa lượng đường trong máu, v.v.), và gia tăng bệnh tật. Loạt biến đổi không đảo ngược này kết thúc bằng sự chết. Nảo bộ cũng lảo-hóa. Sau năm 20 tuổi, cứ mỗi năm có khoảng 1% số neurons trong nảo bộ suy giảm. Về già mất dần trí nhớ. Lớn hơn nữa hoàn toàn mất trí nhớ (Dementia). Một vài loại tế bào quan trọng cần thiết cho hệ thống miển nhiểm (gọi là T-cell lymphocytes) cũng tàn úa theo thời gian, nên người già mất dần khả năng kháng cự với môi trường biến đổi (dễ chết vì nóng hay lạnh đột ngột), dễ bị ngộ độc, v.v.
Lảo-hóa cũng ảnh hưởng tới một biến trình gọi là “apoptosis” điều khiển việc tế bào tự-hủy-diệt hay chết ở một thời điểm thích ứng, để được thay thế bởi tế bào mới sinh ra từ phân bào. Biến trình này cần thiết cho nhu mô được lành mạnh, đặc biệt quan trọng làm chậm phản ứng miển nhiểm một khi vết thương được lành.
Các bịnh liên hệ với lảo-hóa: Hậu quả của sự suy đồi các cơ quan bộ phận trong cơ thể là có khả năng xảy ra một hay nhiều bịnh cùng lúc ở người già dẫn đến cái chết:
- Suy nhược hệ thần kinh như mất trí nhớ, lú lẩn (dementia).
- Suy nhược tinh thần (depression)
- Suy nhược ngũ quan, rỏ ràng nhất là thị giác và thính giác
- Cao-áp huyết do xơ cứng mạch máu dẩn đến đột quỵ (stroke)
- Bệnh ở ngũ tạng đặc biệt Tim, Gan, Thận.
- Bệnh của hệ thống xương như đau khớp xương (arthritis) hay xương rổng (osteoporosis làm người già đi đứng khó khăn, té ngả dễ gảy xương).
- Ung thư ở phổi, vú, tuyến tiền liệt và ruột đại tràng
Các thuyết về lảo-hóa ở người:
Có khoảng gần 20 thuyết giải thích về hiện tượng lảo-hóa. Sau đây là một số thuyết được cho là đúng đắn nhất:
1. Thuyết telomere. Chiều dài của telomere ở tận cùng của mỗi nhiểm-sắc-thể được xem như “đồng hồ tuổi thọ”. Thuyết này có lẻ đúng với cơ nguyên lảo-hóa ở tế bào tủy xương (tạo máu) hay tế bào mạch máu rất cần phân bào tích cực để thay thế tế bào chết. Tuy nhiên, loài chuột biến thể (mutant) không có gene telomerase cũng không bị chết yểu.
2. Thuyết tạo gốc-tự-do hay oxit-hóa (free radical theory). Theo thuyết này lảo-hóa là do tích tụ các thiệt hại do các gốc-tự-do gây ra. Nhân của một nguyên tử được bao bọc bởi lớp điện tử (electrons) xếp theo từng cặp. Đôi khi một nguyên tử mất một điện-tử ở hàng ngoài, chỉ còn một điện-tử-đơn-côi, nguyên tử này được gọi là “gốc-tự-do” (free radical), vì không bền vững, rất hoạt động, và dễ dàng phản ứng tạo oxit-hóa. Ngày nay, các chất O2-, H2O2, hay OH- cũng được xáp nhập vào nhóm gốc-tự-do.
Gốc-tự-do được sản xuất bên trong cơ thể (endogenously) qua các diển biến dinh dưởng bình thường, hay sản xuất ở bên ngoài cơ thể (exogenously) như do khói thuốc lá.
Gốc-tự-do, dầu được sinh ra bên trong hay bên ngoài, đều gây hủy diệt tế bào. Khi một số tế bào trong cơ quan hay cơ thể bị hủy diệt, cơ quan hay cơ thể từ từ bị lảo-hóa, rồi bệnh phát triển, và chết.
Cơ nguyên bảo vệ cơ thể chống gốc-tự-do được gọi là chống-oxit-hóa (antioxidants) có sẳn trong cơ thể, có tác dụng làm các gốc-tự-do này không phản ứngđược. Một khi số lượng chống-oxit-hóa chưa đủ để vô hiệu hóa gốc-tự-do, các gốc-tự-do rất năng động này sẽ phản ứng với các phân tử quan yếu trong cơ thể, như DNA, gây biến thể (mutations) trong bộ máy di truyền. Sự tích tụ các biến đổi này đưa đến việc phát triển lảo-hóa và sinh ra bịnh tật.
Vì vậy, việc gia tăng vận tốc biến dưởng (metabolic rate) sẽ phát sinh nhiều gốc-tự-do hay oxy-năng-động, phản ứng với DNA gây biến thể đưa đến phát triển bịnh, nhất là ung thư.
Như đã nói ở trên, gốc-tự-do hay chất oxit-hóa có 2 nguồn gốc chính, nguồn gốc bên trong cơ thể và nguồn gốc bên ngoài.
Gốc-tự-do có nguồn gốc bên trong cơ thể được sản xuất từ 4 cơ nguyên:
(i) Biến dưởng bình thường những chất dinh dưởng cần nhiều oxy. Ty-lạp-thể (Mitochondrion) là cơ quan trong tế bào tạo năng lượng, sản xuất các phân tử năng lượng Adenosine triphosphate (ATP), hấp thụ rất nhiều Oxy và biến thành nước. Các phế thải của biến dưởng này như anion superoxide (O2-), hydrogen peroxide (H2O2), và gốc hydroxyl (OH-) được phát sinh. Trung bình mỗi ngày có hơn 20 tỷ phân tử chất-oxit-hóa được phát sinh trong một biến dưởng bình thường. Ty-lạp-thể là nơi sản xuất gốc-tự-do nên cũng là nơi bị hư hại sớm nhất, đặc biệt là DNA của ty-lạp-thể (mtDNA, mitochondrial DNA). Hư hại được tích tụ với thời gian, nhà máy sản xuất năng lượng ty-lạp-thể bị yếu dần rồi kết liểu, tế bào chết và cơ thể lảo-hóa.
(ii). Bạch huyết cầu tiêu diệt ký sinh, vi khuẩn và siêu vi khuẩn (Virus) bằng các chất oxit-hóa như nitric oxide, superoxide và hydrogen peroxide. Hậu quả của các ung độc kinh niên là mô tế bào cơ thể cũng bị hủy hoại tiêu diệt bởi các chất oxit-hóa này.
(iii). Các thành phần khác trong cấu tạo tế bào có tên peroxisomes sản xuất hydrogen peroxide như một phế phẩm do phân hủy các acit béo (fatty acids) và các phân tử khác. Trái với ty-lạp-thể oxit-hóa acit béo để sản xuất ATP và nước, các peroxisomes oxit-hóa acit béo để sản xuất nhiệt và hydrogen peroxide. Peroxide này bị phân hủy bởi một enzyme-chống-oxit-hóa có tên Catalase. Trong vài trường hợp, một số hydrogen peroxide thoát được và xâm nhập vào các thành phần khác của tế bào và gây hư hại tế bào.
(iv) Một enzyme có tên cytochrome P450 là cơ bản phòng ngự cơ thể chống lại các độc tố thực phẩm. Tuy nhiên, để chống các độc tố hóa chất như dược phẩm, thuốc sát trùng, enzymes này cũng đồng thời sản xuất các chất oxit-hóa như là phế phẩm của phản ứng.
Gốc-tự-do có nguồn gốc bên ngoài gồm có khói thuốc lá và không khí ô nhiểm do kỹ nghệ. Ngoài ra, phóng xạ và các vết kim loại nặng, nhất là chì, thủy ngân, sắt và đồng cũng là nguồn sản sinh ra gốc-tự-do khi vào cơ thể. Ngay cả thực phẩm hàng ngày gồm thực vật chứa nhiều phenols, hay cả caffeine, cũng đóng góp việc sản xuất chất oxit-hóa ở trong cơ thể.
Dầu nguồn gốc nào, các chất oxit-hóa gây biến thể trong cấu tạo kiến trúc của tế bào và mô, làm hư hoại nhiệm vụ của cơ quan, hư hại được tích tụ theo thời gian để đưa đến lảo-hóa, phát sinh bệnh như đau khớp xương, xơ cứng mạch máu (atherosclerosis hay Arteriosclerotic Vascular) và ung thư.
Yếu tố ảnh hưởng đến lảo-hóa
Có 2 yếu tố quan trọng: (i) di truyền, và (ii) Môi trường sống và lối sống (lifestyle).
Ảnh hưởng của di truyền. Tiềm năng tuổi thọ của người này khác với người kia do gene di truyền khác nhau. Các genes này kiểm soát vận tốc lảo-hóa, người sống thọ có vận tốc lảo-hóa chậm, thời kỳ trẻ trung kéo dài và già nua đến chậm. Các nghiên cứu cho biết “đồng hồ telomere” ở trong genes nằm trong nhiểm-sắc-thể số 1 hay số 4 trong số 23 cặp nhiểm-sắc-thể ở người.
Các genes khác thuộc nhóm gene sirtuin cũng có ảnh hưởng đến tuổi thọ của men (yeast) và tuyến trùng (nematodes). Chẳng hạn gene RAS2 gia tăng tuổi thọ ở men rất đáng kể.
Ở ruồi-trái-cây, có thể làm gia tăng tuổi thọ khoảng 30% bằng cách biến đổi gene làm gia tăng sản xuất chất kháng-oxit-hóa trong cơ thể nên bảo vệ được mtDNA, làm chậm diển trình lảo-hóa. Tương tự, có thể làm gia tăng tuổi thọ ở chuột qua ghép gene. Tuy nhiên, đối với con người, làm gia tăng tuổi thọ qua biện pháp di truyền thì còn lắm xa vời và còn lắm tranh cải.
Ảnh hưởng của môi trường sống và lối sống. Ngược lại con người có thể làm gia tăng tuổi thọ đáng kể qua cải thiện môi trường sống và lối sống. Bằng chứng là tuổi thọ ở các thế hệ sau cao hơn các thế hệ trước nhờ những tiến bộ khoa học, kinh tế, y tế, giáo dục, v.v.
Môi trường sống phải trong sạch, không ô nhiểm hóa chất, bụi bậm, âm thanh, phóng xạ, v.v. nghĩa là giảm thiểu được nguy cơ gây bịnh, làm mau già và chết trước tiềm-năng-tuổi-thọ do di truyền đã lập qui-trình (programmed) (coi như chết trước số trời cho).
Căng-thẳng (Stress) thái quá, lo, buồn trong cuộc sống thường nhật làm gia tăng lảo hóa và giảm tuổi thọ.
Thực phẩm giàu chất béo bảo hòa (saturated fat) là nguồn tạo oxit-hóa.
Vì vậy, muốn sống lâu phải thực hiện:
- Không hút thuốc
- Ít uống rượu
- Vận động cơ thể (thể dục, thể thao, làm việc tay chân..)
- Ngủ đủ giấc và ngơi nghỉ
- Tránh ăn thực phẩm nhiều chất béo, nên ăn nhiều trái cây và rau đậu tươi.
- Tránh căng-thẳng tinh thần
- Lúc nào cũng lạc quan
Hạn chế ăn uống cũng làm tăng tuổi thọ. Thí nghiệm ở chuột, áp dụng khẩu phần khắt khe năng lượng chỉ vừa đủ để sống làm gia tăng tuổi thọ 50% so với chuột có chế độ ăn tự do tùy thích. Với chế độ ăn kiểm soát năng lượng, ty-lạp-thể ít sản xuất gốc-tự-do nên vận tốc lảo hóa chậm. Tuy nhiên, thí nghiệm trên loài khỉ, chỉ cho kết quả tốt nếu áp dụng khẩu phần hạn chế năng lượng khi khỉ còn nhỏ. Khi khỉ già lớn thì không ảnh hưởng gì, có thể kết quả trái ngược vì thân thể kiệt quệ.
Ăn thực phẩm giàu chất-kháng-oxit-hóa không làm vô hiệu được gốc-tự-do trong tế bào, bởi vì các chất-chống-oxit-hóa trong thực phẩm không đến được ty-lạp-thể, vì bị cơ nguyên bảo vệ cơ thể ngăn chặn những chất lạ. Chỉ có chất-chống-oxit-hóa của cơ thể sản xuất mới vào được ty-lạp-thể. Tuy nhiên, việc sử dụng thực phẩm giàu chất-chống-oxit-hóa, các sinh tố A, C và E, các khoáng chất như selenium, các chất dinh-dưởng-chống-oxit-hóa như lipoic acid, cũng giúp trẻ trung hóa tế bào và cơ thể và tạo cơ hội kéo dài tuổi thọ chút ít. Sở dỉ được như vậy, vì các phần khác của tế bào như màng tế bào, proteins của tế bào hấp thụ được chất-kháng-oxit-hóa của thực phẩm và như vậy làm giảm thiệt hại do gốc-tự-do gây ra ở các phần này.
Nói tóm lại, khoa học hiện tại chưa có thể kéo dài tuổi thọ con người qua biến đổi di truyền hay qua dược phẩm. Cách duy nhất để tuổi thọ kéo dài và để cuộc sống có ý nghĩa là phải hoạt động thân thể, hoạt động trí óc, sống trong môi trường lành mạnh và hạn chế ăn uống bừa bải với thức ăn, thức uống độc hại.
Reading, 12/2009