Sciencemag.cz
Doporučujeme
O drobných ptácích se dlouho soudilo, že mají v důsledku predace tak vysokou úmrtnost, že prakticky „nemají čas“ zestárnout. Dvě nové studie publikované v mezinárodních časopisech Experimental Gerontology a Oecologia pod vedením doc. Michala Vinklera z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy však ukazují, že i přesto např. i běžné sýkory koňadry (Parus major) podobně jako lidé stárnou. Práce dokládají, že u nich dochází s věkem k poklesu celé řady fyziologických funkcí a nárůstu oxidačního poškození organismu. Na mezioborovém výzkumu, který trval bezmála deset let, se podíleli výzkumníci také z dalších českých akademických pracovišť: z Ústavu biologie obratlovců AV ČR, České zemědělské univerzity a Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.
V biomedicíně se pro výzkum stárnutí používají obvykle laboratorní hlodavci. Ti se však v porovnání se stejně velkými ptáky dožívají několikanásobně nižšího věku. Drobní ptáci jako například sýkora koňadra mohou žít i přes deset let, patrně proto, že mají na dlouhověkost specifické adaptace (např. vyšší podíl nasycených mastných kyselin v membránách, vyšší hladinu antioxidantů a antioxidačních enzymů v krvi apod.). Ačkoliv by tak drobní ptáci mohli sloužit jako vhodný biomedicínský model pro studium dlouhověkosti, o jejich stárnutí toho mnoho nevíme – především proto, že se obecně předpokládalo, že volně žijící druhy stárnout neumí.
Čeští výzkumníci dlouhodobě sledovali mezi lety 2012 a 2018 populaci volně žijící sýkory koňadry hnízdící v budkách v Ďáblickém a Čimickém háji v Praze. Opakovaně odebrat potřebné vzorky se podařilo z celkového počtu 886 odchycených ptáků u 54 jedinců, což dokládá náročnost výzkumu a také vysvětluje, proč podobný výzkum doposud nebyl uskutečněn.
Nejdříve si vědci položili otázku, zda u ptáků podobně jako u lidí v průběhu stárnutí dochází k poklesu funkčnosti imunity, tzv. immunosenescnci. „Zaměřili jsme se na pro-zánětlivou imunitní odpověď. Zánět je totiž jedním z prvních obranných mechanismů, kterými se tělo brání infekcím. Pokud je však zánět špatně regulován, např. nedojde po potlačení infekce k jeho úplnému utlumení, mohou aktivní složky zánětu, vč. uvolňovaných volných radikálů poškodit vlastní tkáně v okolí a urychlit stárnutí,“ objasňuje vedoucí vědeckého týmu Michal Vinkler.
„Zjistili jsme, že prozánětlivá imunitní odpovídavost buněk byla nejsilnější u středně starých jedinců – čili patrně jedinců v nejlepším zdravotním stavu. Následně během stárnutí intenzita akutní odpovědi postupně klesala. Naopak, jak jsme očekávali, chronický zánět postupně s věkem vzrůstal a také se postupně zvyšovalo oxidační poškození buněk a tkáni. Nepřekvapivě pak jedinci, kteří trpěli silnějším chronický zánětem, byli zatížení silnějším oxidačním poškozením a také měli sníženou hladinu antioxidačních enzymů, které tyto volné radikály normálně odstraňují. K podobnému nárůstu chronického zánětu s věkem (tzv. inflammageing) dochází také u lidí, u kterých je chronický zánět spojen se vznikem celé řady lidských civilizačních onemocnění tzv. age-related inflammatory disseases (např. cukrovka druhého typu, ateroskleróza apod.). Naše výsledky tak jako první ukazují, že také u ptáků dochází k rozvoji chronického zánětu, který vede k celkovému poškození organismu (tzv. inflammaeging) podobně jako u lidí,“ říká Martin Těšický, doktorand a první autor obou publikací.
Dalším předpokládaným důsledkem stárnutí je pokles reprodukční aktivity jedince. Proto ve druhém publikovaném článku výzkumníky zajímalo, jestli podobně jako u lidí klesá také u ptáků během stárnutí hladina testosteronu, tedy hormonu regulujícím rozmnožování nejen u samců, ale také u samic. Testosteron je klíčový hormon řídící v těle řadu procesů, např. využití energetických zdrojů či regulaci agresivního a teritoriálního chování. „Naše výsledky ukazují, že hladina testosteronu u ptáků během života podobně jako u akutního zánětu dosahuje maxima u středně starých ptáků a následně klesá, ale pouze u samců. U samic je hladina testosteronu stabilní. Hladina samčího testosteronu u ptáků tak následuje podobný trend, jaký je znám u lidí,“ říká Martin Těšický. „Za rozporuplnými výsledky předchozích studií sledujících hladinu testosteronu během stárnutí u ptáků stojí fakt, že tyto studie nesledovaly opakovaně odchycené jedince, ale používaly průřez věkovými kohortami, což je na jedné straně méně pracné než opakovaně odchytávat tytéž jedince (tzv. longitudinální design), ale může to přinášet řadu problémů s interpretací výsledků,“ dodává prof. Tomáš Albrecht, jeden ze spoluautorů projektu.
Výsledky obou těchto prací tak spolu s dalšími současnými studiemi ukazují, že i drobní pěvci jednoznačně stárnou a na jejich fyziologické úrovni se stopy stárnutí projevují v mnohém podobně jako u lidí.
Těšický M, Krajzingrová T, Eliáš J, et al (2021a) Inter-annual repeatability and age-dependent changes in plasma testosterone levels in a longitudinally monitored free-living passerine bird. Oecologia. https://doi.org/10.1007/s00442-021-05077-5
Těšický M, Krajzingrová T, Świderská Z, et al (2021b) Longitudinal evidence for immunosenescence and inflammaging in free-living great tits. Exp Gerontol 154:111527. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.exger.2021.111527
