Tại sao cơ thể con người bị hủy hoại theo thời gian?

Lý thuyết hiện đại đầu tiên về lão hóa được đề xuất vào cuối thế kỷ 19 bởi August Weismann, một nhà sinh học người Đức, người được xem là một trong những nhà tư tưởng tiến bộ nhất thời bấy giờ.

Một cách ngắn gọn, Weismann cho rằng cơ thể chúng ta không thể chịu đựng được vô số chấn thương và tổn hại từ cuộc sống hàng ngày, và rằng giải pháp của Thiên nhiên là thay thế cơ thể bị hao mòn đó bằng cơ thể mới, một cơ thể nguyên vẹn.

Ông đưa ra ý tưởng rằng các đặc điểm di truyền được truyền lại qua tế bào sinh sản “bất tử” (tinh trùng và trứng) và rằng các tế bào cơ thể, còn gọi là tế bào sinh dưỡng (soma), phải chịu đựng những tổn thương từ cuộc sống và có tuổi thọ nhất định; một khi cơ thể đã trưởng thành và sinh sản, các tế bào sinh dưỡng bắt đầu suy tàn.

Ban đầu, Weismann tin rằng sự lão hóa và cái chết đều được lập trình; rằng sức mạnh tiến hóa đã lựa chọn cơ chế chết để loại bỏ những cá thể bị thời gian tàn phá khi họ đã hoàn thành nhiệm vụ truyền lại món quà sự sống, nhằm ngăn chặn sự cạnh tranh môi trường sống và tài nguyên với các thế hệ tiếp theo.

Năm 1889, ông viết rằng: “Những cá thể hao mòn này không còn chút giá trị nào cho đồng loại, thậm chí còn là thành phần có hại, vì họ giành đất sống của những người khỏe mạnh.” Mặc dù lý thuyết về việc cái chết được định sẵn và có mục đích sẽ mãi gắn liền với tên tuổi của Weismann, khi về già ông bắt đầu nghi ngờ chính mình.

Ông thay đổi quan điểm của mình, cho rằng người già không phải là gánh nặng như ông từng tin tưởng; và rằng sự ảnh hưởng của họ lên đồng loại là hoàn toàn trung lập; rốt cuộc, tuổi già và cái chết không phải được lập trình sẵn, mà là kết quả của việc cơ thể bị bào mòn liên tục, sử dụng hết năng lượng theo tốc độ riêng của mỗi người.

Ảnh minh họa. Nguồn: Polina Kovaleva/Pixabay.

Những ý tưởng của học thuyết tiến hóa hoàn toàn thống trị lĩnh vực nghiên cứu này từ những ngày đầu, rồi trở thành phần nền tảng của khoa học về lão hóa ngày nay. Vào năm 1952, nhà sinh học người Anh Peter Medawar, người thắng Giải Nobel năm 1960 vì những cống hiến về hệ miễn dịch và sự đào thải bộ phận cấy ghép, đã viết một bài báo trình bày lý thuyết của mình về việc tại sao chúng ta bị hủy hoại dần theo thời gian.

Sự tiến hóa xảy ra như kết quả của các đột biến ngẫu nhiên trong DNA của tế bào trứng và tinh trùng. Theo thời gian, những đột biến có lợi, như gia tăng khả năng sinh sản, sẽ là những cái tồn tại và được giữ lại, trong khi đó những đột biến gây hại, như việc tăng nguy cơ chết trước khi trưởng thành, hoặc quá sớm để nuôi dưỡng nhiều con cái, sẽ bị loại bỏ.

Tuy nhiên, các gene không phải luôn biểu hiện cùng lúc ở cùng một giai đoạn của cuộc đời, và Medawar lý luận rằng rất có thể một đột biến nào đó không tiết lộ ảnh hưởng có hại của nó mãi cho tới rất lâu sau này - thậm chí rất lâu sau thời kỳ sinh sản.

Gene đột biến biểu hiện càng trễ thì khả năng chọn lọc tự nhiên loại bỏ nó càng thấp, và vì lý do này, Medawar đã gọi tên giai đoạn “hậu sinh sản” là “thùng rác di truyền”. Medawar đề xuất rằng những đột biến có hại, biểu hiện trễ, tích lũy dần trong “thùng rác di truyền” này chính là các yếu tố gây ra lão hóa.

Hai ví dụ khá bi thương minh họa cho các gene bỏ đi này là bệnh múa giật Huntington và Alzheimer, cả hai đều tạo ra những thương tổn chết người trong não bộ và đều phát triển ở giai đoạn khá trễ trong cuộc đời.

Sue Armstrong/NXB Trẻ