ההזדקנות קשורה לשינויים ביולוגיים, פיזיולוגיים ופסיכולוגיים רבים, שחלקם כוללים ירידה בתפקוד הקוגניטיבי, האפירת שיער, שבריריות וסיכון מוגבר לחלות במחלות מסוימות. ההזדקנות גם מגבירה את הסיכון למחלות כרוניות כמו סוכרת, יתר לחץ דם ואירועים קרדיווסקולריים.
רוב המבוגרים חווים מחסור כרוני במגנזיום או היפומגנזמיה, מה שעשוי לנבוע מתכולת מגנזיום נמוכה בתזונה, ספיגה מופחתת במעיים והגברת השתן. בסקירה שפורסמה לאחרונה בכתב העת חומרים מזינים, חוקרים דנים בתפקידו של מגנזיום בהזדקנות.
לימוד: מגנזיום וסימני ההיכר של ההזדקנות. קרדיט תמונה: monticello / Shutterstock.com
תפקידו של מגנזיום בשחיקת הטלומרים
טלומרים נמצאים בשני קצוות הכרומוזומים, ובכך מגנים עליהם מפני פירוק והתמזגות עם כרומוזומים אחרים כדי לשמר מידע גנטי. בין 50-100 זוגות בסיסים של DNA טלומרי אובדים לאחר כל חלוקת תאים; לכן, הטלומרים מתקצרים ככל שמתקדם הגיל.
כאשר הטלומר מגיע לאורך קצר קריטי, התאים מזהים אותו, והשכפול מוחלש, מה שגורם להזדקנות התא. מחקרים קודמים הצביעו על כך שמגנזיום שומר על מבנה ושלמות הכרומטין הטלומרי, וכן תומך בוויסות הטלומראז.
חוסר יציבות גנומית
אי יציבות גנומית, הכוללת נזק ל-DNA, הפרעות כרומוזומליות ומוטציות, היא מניע מרכזי להזדקנות. חוסר יציבות גנומית מתרחשת עקב עקה חמצונית, שינויים אפיגנטיים, תיקון DNA בלתי הולם ותחזוקת טלומרים.
לאורך מחזור התא, מגנזיום חיוני לייצוב הרכבת הכרומטין. יתר על כן, לחריצי DNA יש אתרי קישור ספציפיים למגנזיום, ובכך מדגימים את תפקידו בקונפורמציה של DNA.
רמות מגנזיום לא מספקות גורמות לאי יציבות של DNA באמצעות מתח חמצון, שכן אנזימים שונים המעורבים בתיקון DNA מופעלים על ידי מגנזיום. לפיכך, למגנזיום תפקיד מכריע בתהליך שכפול ה-DNA ובשימור יציבות הגנום.
שינויים אפיגנטיים
שינויים אפיגנטיים מתייחסים לשינוי של ביטוי גנומי ללא שינויים ברצף ה-DNA. ניתן לשנות את האפיגנום באמצעות גורמי אורח חיים, דיאטות ותרופות. בנוסף, הסביבה הדלקתית הקשורה לגיל ומולקולות מעכבות המשתחררות מתאי לחץ עלולים להוביל לשינויים אפיגנטיים, שיכולים לשנות את התפקוד התא.
מספר מחקרים הדגישו את הקשר בין מגנזיום לאפיגנטיקה. לדוגמה, היפומגנזמיה גורמת להורדת ויסות של מקדמי 11β-hydroxysteroid dehydrogenase-2 (Hsd11b2) בכבד, המשפיעים על חילוף החומרים של צאצאים ילודים.
אובדן פרוטאוסטזיס
שינויים בפרוטאוסטזיס קשורים ליציבות חלבון חלשה וחלבונים מקופלים שגויים. מספר מחלות כרוניות הקשורות לגיל, כגון אלצהיימר ומחלת פרקינסון, יוחסו לחוסר ויסות של פרוטאוסטזיס. חשוב לציין, רמות מגנזיום נמוכות במוח עלולות להוביל להפרעות נוירולוגיות רבות, כולל אפילפסיה, מחלת אלצהיימר, מחלת פרקינסון ומיגרנות.
מגנזיום מווסת את ייצור הגידול-נמק פקטור α (TNF-α) ואינטרלוקין 1β (IL-1β), בנוסף לתמיכה בפינוי של מולקולות קדם עמילואיד β (Aβ) על ידי מסלולי פירוק פרוטאזומליים. מגנזיום גם מעכב את הקולטן N-methyl-D-aspartate (NMDA) ומגביר העברה עצבית מעוררת.
תפקוד לקוי של מיטוכונדריה
המיטוכונדריה מעורבת במספר תהליכי איתות של תאים הקובעים את גורל התא, כולל הישרדות תאית ומוות על ידי אפופטוזיס. מיטוכונדריה לא מתפקדת יכולה להוביל להפחתה מתמשכת ברמות אדנוזין טריפוספט (ATP) תאי לתקופות ממושכות, מה שעלול להוביל לדלקת כרונית, נזק תאי ולחץ חמצוני. מצבים אלו קשורים גם למחלות הקשורות לגיל, כגון מחלת אלצהיימר ומחלת פרקינסון.
מגנזיום נקשר עם ATP ליצירת קומפלקס Mg-ATP. נוכחות של מגנזיום חופשי תוך תאי נקשרה להתפתחות יתר לחץ דם וסוכרת, שניהם מצבים השכיחים יותר בקרב מבוגרים. רמות נמוכות של מגנזיום קשורות גם לנזקי עקה חמצונית באמצעות הפחתת חמצון שומנים ופעילות אנזימים נוגדי חמצון.
הזדקנות סלולרית
הזדקנות תאית קשורה ללחץ תאי ולנזק בלתי הפיך ל-DNA. מאפיינים נוספים של הזדקנות כוללים חוסר תפקוד מיטוכונדריאלי הקשור להזדקנות, שינויים באיתות תזונתי ומתח, ותפקוד לקוי של אוטופגיה/מיטופאגיה.
שינויים תאיים מסוימים המתרחשים במהלך ההזדקנות דומים לאלה הנגרמים על ידי היפומגנזמיה, כולל הגנה מופחתת מפני נזקי עקה חמצונית, כדאיות תאית, התקדמות מחזור התא וסיכון מוגבר לביטוי גורם שעתוק.
תשישות תאי גזע
רקמות אנושיות מתוחזקות על ידי תאי גזע בשל יכולת ההתחדשות העצמית שלהן. ליתר דיוק, תאי גזע יכולים להתמיין לתאי אבות, שמהם מתפתחות רקמות שונות.
מחקרים קודמים הראו שהפחתה בפוטנציאל ההתחדשות של התאים ההמופואטיים עקב הזדקנות קשורה לייצור מופחת של תאי חיסון אדפטיביים, הידוע גם בשם אימונונסנסנציה.
מגנזיום קשור מאוד לתגובות חיסוניות. לדוגמה, מגנזיום הוא קו-פקטור לייצור אימונוגלובולינים (Ig), ציטוליזה תלוית נוגדנים, תגובת מקרופאגים ללימפוקינים והיצמדות תאי מערכת החיסון.
מסקנות
מכיוון שמסלול ההזדקנות משתנה, ניתן לווסת אותו באמצעות צריכת מגנזיום ושינויים באורח החיים. הסקירה הנוכחית דנה בחשיבותן של רמות מגנזיום מתאימות לאורך החיים, שעשויות לתרום להזדקנות בריאה.
