For å kvalifisere som biologisk aldringsmarkør, defineres en markør som en biologisk prosess som ikke bare kan måles og kvantifiseres, men som også er universell.
Kreft f.eks er en sykdom som er knyttet til aldring, men alle får ikke kreft, og kan således ikke være en aldringsmarkør.
Her følger noen biologiske aldringsmarkører.
Markører som øker med alderen:
- Insulinresistens
- Systolisk Blodtrykk
- Andel Kroppsfett
- Lipid-forholdstall
Markører som avtar med alderen:
- Glukosetoleranse
- Oksygenopptak
- Muskelmasse
- Styrke
- Temperaturregulering
- Immunfunksjon
Samtlige fysiologiske forandringer på listen kan føres tilbake til en enkelt faktor – for høye konsentrasjoner av hormonet Insulin, og er dermed sannsynligvis den fremste enkeltårsaken til fremskyndet aldring.
Hvordan påvirker Insulinkonsentrasjonen de biologiske aldringsmarkørene?
Insulinresistens:
Økning i insuliresistens (økning av insulin i blodstrømmen) påvirker andre hormonsystemer, spesielt eikosanoider (som i siste instans styrer immunforsvaret). Insulin lagrer, spesielt karbohydrater, og uten nok insulin ville cellene dødd. Med økt insulinresistens blir det fortsatt produsert insulin men dets lagringsevne blir sterkt svekket, dermed produseres det mer insulin (for å senke blodsukkerkonsentrasjonen med rå kraft) som igjen skaper en overproduksjon av insulin i blodet, hyperinsulinisme.
De første tegnene på hyperinsulinisme er økt lagring av kroppsfett.
Systolisk Blodtrykk:
Hyperinsulinisme har en uheldig innvirkning på en usedvanlig kompleks gruppe hormoner, eikosanoider, som er aldringens molekylære grunnlag. Eikosanoider er på mange måter ”sjefshormonene” som styrer en lang rekke fysiologiske prosesser.
Jo høyere insulinkonsentrasjonen er, desto flere lages det av åresammentrekkende (dårlige) eikosanoider som igjen øker blodtrykket.
Jo mindre insulin i blodstrømmen, desto flere lages det av åreutvidende (gode) eikosanoider.
Det er derfor balansen mellom disse motsatt virkende eikosanoidene som bestemmer blodtrykket.
Andel Kroppsfett:
Høyere insulinkonsentrasjon fremmer lagring av overflødig energi i fettvevet, og samtidig hindrer det frigjøring av lagret kroppsfett for å skaffe energi. Den hemmer fettcellens ”dørvokter”, den hormonfølsomme lipasen.
Lipid- forholdstall:
Hyperinsulinisme vil også redusere nivået av HDL-kolesterol (”det gode kolesterolet”). Derfor er det ikke overraskende at alle lipid-forholdstall der HDL er en av komponentene, også vil øke. I tillegg stimulerer for høyt insulinnivå leveren til å produsere mer kolesterol og øker dermed risikoen for hjerte- og karsykdommer.
Glukosetoleranse:
Redusert glukosetoleranse er bare et annet uttrykk for at insulinresistensen øker, og kroppen kan ikke oppta glukose fra blodet på en effektiv måte. Dermed må kroppen øke produksjonen av insulin, som gir en ond sirkel.
En av de mest nøyaktige kliniske metodene for å bestemme glukosetoleransen, er en blodprøve som måler bindingen mellom glukose og protein i plasma. Spesielt bindingen mellom glukose og hemoglobin i de røde blodlegemene.
Jo høyere forekomst av glykosylert hemoglobin i blodet, desto mer glukoseintolerante blir vi, og desto raskere eldes vi.
Oksygenopptak:
Oksygenopptaket ser ut til å avta med en prosent årlig etter fylte 20 år. Den er et uttrykk for evnen til å tilføre musklene tilstrekkelige mengder oksygen slik at det ikke dannes melkesyre.
Angina er en prosess som kan inntre på relativt lave nivåer med fysisk belastning, hvor hjertemuskelaturen ikke får nok oksygen, og det danner seg melkesyre.
Fra et hormonelt synspunkt er det særskilt 3 områder som påvirker denne aldringsmarkøren, som alle har sammenheng med hyperinsulinisme.
1) Lungekapasiteten; som i siste instans reguleres av eikosanoider, enten bronkieutvidende (gode eikosanoider) eller bronkiesammentrekkende (dårlige eikosanoider). Økt insulinkonsentrasjon fremmer overproduksjon av bronkiesammentrekkere. Astma-anfall er et slikt eksempel på overproduksjon av bronkiesammentrekkere og gir redusert oksygenoverføring. Ødelagt lungevev som følge av røyking, sykdom eller miljøskader vil svekke lungekapasiteten ytterligere med alderen.
2) Diameteren på blodkapillarene som omgir lungevevet; Jo større disse ørsmå blodårenees diameter er, desto raskere vil oksygenet bli overført til de røde blodlegemene. Denne prosessen er også hormonelt regulert av eikosanoidene. Eikosanoider som er blodåreutvidende (gode eikosanoider) vil øke diameteren på de små blodårene som omgir lungevevet, mens eikosanoider som virker åresammentrekkende, vil minske diameteren og dermed redusere oksygenoverføringen. Forhøyet insulinnivå fremmer overproduksjon av åresammentrekkende eikosanoider.
3) Graden av fleksibilitet i de røde blodlegemene; evnen til å endre form mens de presser seg gjennom kapillarene, fremmes av gode eikosanoider. Jo mer fleksible de røde blodlegemene er, desto større oksygenmengder kan de tilføre cellen. Produksjonen av gode eikosanoider avtar når insulinkonsentrasjonen øker.
Hvis noen av de tre fasene av oksygenoverføring svekkes, blir resultatet en generell svekkelse av oksygenopptaket. Cellen får mindre oksygen noe som gir hurtigere dannelse av melkesyre ved aktivt muskelarbeid og man blir sliten. Derfor avtar fysisk utholdenhet med alderen.
Altså blir oksygenopptaket i høy grad styrt av balansen mellom gode og dårlige eikosanoider, som i sin tur er sterkt påvirket av insulinkonsentrasjonen i blodet
Muskelmasse og styrke:
Vi mister rundt 2,7kg muskelmasse for hvert tiår vi blir eldre, slik at man som 65-åring har mistet 25-30% av muskelmassen og styrken. De musklene vi blir født med, er de vi dør med minus muskelvev som har forsvunnet under aldringsprosessen. I motsetning til hudceller deler ikke muskelceller seg, så muskelmassen avhenger i mindre grad av antall muskelceller enn av deres størrelse.
De 2 hormonene som regulerer opprettholdelse av muskelstørrelse og styrke, er veksthormon og testosteron. Utskillelsen av begge disse hormonene vil avta som følge av forhøyet insulinkonsentrasjon
Temperaturregulering:
Nedsatt evne til temperaturregulering synes å være en universell aldringsmarkør. Når vi blir eldre minsker evnen til å tåle ekstreme temperaturer. Mer vel om sommeren fordi kroppen i mindre grad svetter for å senke kjernetemperaturen, og mindre vel om vinteren da mindre blod når ut til kroppens periferi (fingre og tær).
Denne mangelen på temperaturregulering styres langt på vei av diameteren til blodårene i huden, som i siste omgang reguleres av eikosanoider.
Forhøyet konsentrasjon av insulin påvirker igjen produksjonen av de eikosanoidene som minsker blodårenes diameter, og fører til dårligere blodomløp og nedsatt evne til temperaturregulering.
Immunfunksjon:
Immunforsvaret svekkes med alderen og især de hvite blodlegemenes evne til å bekjempe sykdom. Immunsystemet vårt reguleres av eikosanoider og kan bli sterkt hemmet av høye insulinkonsentrasjoner.