Wstęp do biogerontologii - biomedyczne podstawy starzenia i długowieczności człowieka WMCM-LE-WB-fak

Starzenie jest jednym z najbardziej złożonych procesów biologicznych. Wiąże się ze stopniowym zmniejszaniem zdolności organizmu do utrzymania homeostazy, ograniczeniem rezerw funkcjonalnych oraz zwiększeniem podatności na działanie czynników stresowych, rozwój chorób związanych z wiekiem i wzrost ryzyka zgonu.

Na poziomie molekularnym i komórkowym proces starzenia wiąże się m.in. z narastaniem uszkodzeń makrocząsteczek, zaburzeniami stabilności genomu i mechanizmów naprawy DNA, zmianami epigenetycznymi, stresem oksydacyjnym, zaburzeniami funkcji mitochondriów, utratą potencjału proliferacyjnego komórek oraz zmianami w komunikacji międzykomórkowej. Następstwem tych procesów są stopniowe zmiany struktury i funkcji tkanek, narządów i układów organizmu.

Starzenie fizjologiczne prowadzi do zmniejszenia zdolności adaptacyjnych organizmu i może sprzyjać rozwojowi chorób związanych z wiekiem, w tym chorób układu sercowo-naczyniowego, nowotworów, cukrzycy typu 2, chorób neurodegeneracyjnych i osteoporozy. Jednocześnie tempo i przebieg starzenia wykazują znaczną zmienność osobniczą, zależną od współdziałania czynników genetycznych, epigenetycznych, środowiskowych i związanych ze stylem życia.

W związku ze starzeniem się społeczeństw poznanie biologicznych mechanizmów starzenia, uwarunkowań długowieczności oraz możliwości wydłużania okresu życia w zdrowiu stanowi jeden z ważnych kierunków współczesnych badań biomedycznych. Rozwój tej wiedzy tworzy również podstawy medycyny długowieczności, ukierunkowanej na ograniczanie niekorzystnych następstw starzenia oraz wydłużanie okresu życia w możliwie dobrym stanie zdrowia.

Celem przedmiotu jest:
• przedstawienie podstawowej wiedzy dotyczącej mechanizmów starzenia na poziomie organizmu, tkanek, komórek i makrocząsteczek;
• omówienie metod badania procesów starzenia i długowieczności w modelach *in vitro*, organizmach modelowych oraz badaniach z udziałem ludzi;
• zapoznanie studentów ze zmianami fizjologicznymi i patofizjologicznymi zachodzącymi w starzejącym się organizmie człowieka;
• przedstawienie biologicznych i środowiskowych uwarunkowań długowieczności oraz czynników wpływających na długość życia i okres życia w zdrowiu;
• omówienie najważniejszych współczesnych koncepcji i kierunków interwencji mających na celu spowalnianie procesów starzenia, ograniczanie ich niekorzystnych następstw oraz wydłużanie okresu życia w zdrowiu, w tym wybranych zagadnień z zakresu medycyny długowieczności.

W ramach cyklu seminariów omawiane będą następujące tematy:

1. Wprowadzenie do gerontologii i biologii starzenia.
Podstawowe pojęcia gerontologiczne. Starzenie jako problem demograficzny i zdrowotny – wybrane informacje dotyczące zmian demograficznych na świecie i w Polsce. Teorie starzenia – starzenie w ujęciu ewolucyjnym i populacyjnym. Pojęcia długości życia, długowieczności oraz okresu życia w zdrowiu.

2. Molekularne i komórkowe mechanizmy starzenia.
Starzenie na poziomie tkanek i komórek. Znaczenie reaktywnych form tlenu i stresu oksydacyjnego w procesie starzenia. Związek starzenia z uszkodzeniami genomu i mechanizmami naprawy DNA. Znaczenie zmian genetycznych i epigenetycznych w procesie starzenia człowieka i w kształtowaniu długowieczności. Wybrane współczesne koncepcje mechanizmów biologicznego starzenia.

3. Metody badania starzenia i długowieczności.
Modele doświadczalne stosowane w biogerontologii – badania in vitro, modele komórkowe i organizmy modelowe. Badania obserwacyjne i interwencyjne z udziałem ludzi. Możliwości i ograniczenia poszczególnych modeli badawczych w analizie mechanizmów starzenia i długowieczności.

4. Starzenie organizmu człowieka – fizjologia i patofizjologia.
Zmiany związane z wiekiem zachodzące w narządach i układach. Fizjologiczne starzenie, zmniejszenie rezerw funkcjonalnych i zmiany homeostazy organizmu. Zależności pomiędzy starzeniem a rozwojem chorób związanych z wiekiem. Progerie i inne zespoły przedwczesnego starzenia jako modele poznawania mechanizmów biologicznego starzenia.

5. Długowieczność i możliwości wpływania na proces starzenia.
Biologiczne, genetyczne, środowiskowe i związane ze stylem życia uwarunkowania długowieczności. Możliwości modyfikowania procesów starzenia i wydłużania okresu życia w zdrowiu. Wybrane interwencje żywieniowe, behawioralne i farmakologiczne oraz ich podstawy biologiczne. Medycyna długowieczności – aktualny stan wiedzy, potencjalne kierunki rozwoju oraz ograniczenia i konsekwencje interwencji ukierunkowanych na procesy starzenia.