TLDR: Evoluční teorie „selection shadow“ vysvětluje, proč se škodlivé mutace a biologické náklady často projeví až ve stáří, kdy už na ně přírodní výběr tolik „nevidí“. Shrnutí tuna.

Lidi žijí dneska sice dýl než dřív, ale to typicky znamená delší život po reprodukčním věku – a je to právě reprodukční věk, kdy se geneticky podepisujete na další generaci…

Přírodní výběr tlačí hlavně na to, abychom přežili do reprodukce a předali geny dál. Co se pokazí později, má z evolučního hlediska menší váhu. Nemilý jev pro každého, kdo plánuje žít za křtiny svého děcka, shrnuje nová studie – která pro tezi našla i oporu v genetických datech!

„Proč evoluci nezajímá moje stáří?“

Příroda nemá city, nýbrž tepe tempem jednotlivých generací. Z pohledu evoluce má oproto největší váhu to, co ovlivní přežití do reprodukce a úspěšné předání genů. Pokud vás nějaká genetická varianta poškodí v dětství nebo mladé dospělosti, přírodní výběr ji může poměrně silně trestat – tím, že se vy sami nerozmnožíte dále, takže danou variantu nepředáte další generaci.

Pokud se ale nějaká problémová varianta objeví až v sedmdesáti, když už máte potomky pořízené dřív, je pozdě bycha honiti. Danou variantu jste předali už zřejmě dál, a potomci ji budou předávat také dál – a jelikož nezhorší zdraví před reprodukčním věkem, není moc efektivní způsob, jak tuhle nemoc stáří ufiknout z dalšího vývoje…

„Zajímavý, co to ale znamená?“

Dvě věci – jednak, že škodlivé mutace, které se projeví až ve stáří, se z populace špatně odstraňují, a jednak, že geny, které pomáhají v mládí, leč škodí ve stáří, mohou zůstat evolučně výhodné (ve smyslu, že jsou výhodné pro evoluci a rámci druhu a generací, nikoliv pro toho jednotlivce).

Některé biologické triky tal mohou být super v mládí, ale otravné později. Když gen podporuje růst, plodnost, imunitní reakci nebo rychlé hojení v reprodukčním věku, může být evolučně výhodný – i kdyby ve stáří ovšem zvyšoval riziko rakoviny, chronického zánětu nebo jiných radostí servisního stáří. Genů, které jsou výhodné v mládí, ale začnou páchat paseku ve stáří, je přitom hromada! Třeba APOE je výhodný pro rozvoj mozku děcek, ve stáří se ovšem podílí na vzniku Alzheimera, nebo je tu p53 – v mládí potlačující vznik nádorů, ale ve stáří naopak tlumící vznik opravných kmenových buněk…

Právě tohle v zásadě shrnuje teorie „selekčního výběru“ (Selection Shadow), podle níž síla přírodního výběru s věkem slábne.

„Co k tomu přidává ta nová studie?“

Nové genetické datové soubory podle autorů v zásadě potvrzují, že tento „selekční výběr“ je reálný jev. Dönertaş a Partridge v novém review ukazují, že dnes už nejde jen o elegantní teorii z poloviny 20. století – máme velké lidské genetické databáze, srovnávací genomiku, biomarkery stárnutí a multiomická data, takže lze testovat, zda pozdně působící genetické varianty opravdu nesou slabší podpis přírodního výběru. A podle autorů to s teorií selection shadow docela ladí.

Zároveň poukazují na to, že některé dráhy související se stárnutím jsou překvapivě konzervované napříč druhy. Třeba inzulinová a IGF-1 signalizace, mTOR, stresové odpovědi, zánět nebo vyčerpávání kmenových buněk. To je důležité, protože pokud se podobné mechanismy opakují u různých biočichů, nejde jen o náhodné poruchy lidského hardwaru, ale o staré biologické kompromisy, které příroda používá znovu a znovu.

„Proč teda některá zvířata stárnou jinak?“

Do hry vstupují i dlouhověké druhy, třeba rypoši, netopýři nebo některé velryby. Ty ukazují, že stárnutí není univerzálně nastavený časovač typu „po 80 letech zapnout vypnutí“ – různé druhy našly různé způsoby, jak lépe opravovat poškození, tlumit zánět, zvládat rakovinné riziko nebo zpomalit buněčné chátrání.

A právě jejich biologické triky mohou pomoci chápat, které části stárnutí jsou nevyhnutelné opotřebení a které by se daly aspoň částečně poštelovat skrz medicínu zítřka! Jinak řečeno, že „že to tak je u lidí“, absolutně nic neříká o tom, co je „přirozené“ nebo není – jenom, že to tak u nás prostě dopadlo.

„Proč teda lidi vůbec žijou za reprodukční věk, když je to zbytečný?“

Nenechte se mýlit, i biočichové po reprodukčním věku se nějak podílejí na přirozeném výběru v rámci druhu – slavná hypotéza babičky říká, že u sociálních druhů delší život prarodičů vede k léči o vnuky, což zvyšuje i efektivitu zisku obživy rodiči. Dalším elementem je inteligence – ta nejprve zajistila, že není nutně výhodnější jen lepší svalstvo, protože jej s inteligencí si můžete vymyslet loveckých způsob, jak ho obejít… Ale taky umožňuje produkovat hodnoty i po konci fyzické zdatnosti.

Evoluce zkrátka neznamená, že jenom a pouze předané geny jsou to, co v ní rozhoduje – nicméně z hlediska zdraví jsou geny pořád zásadní součást toho systému. A právě skrze na první pohled nelogické jevy (inteligence, senioři) se snad budeme již brzy (evolučně) podívat na slabá místa selekčního stínu – a s pomocí našich genových editorů a jiných udělátek na ně konečně vrhnout trochu korekčního světla!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]