Jakie czynniki stresogenne mogą powodować skracanie telomerów u naszych papug?

Od zarania dziejów ludzkość poszukiwała panaceum na młodość i nieśmiertelność. Od ubiegłego wieku modne stały się badania nad telomerami. Odkryto bowiem, że mogą one mieć związek z naszym zdrowiem, a co za tym idzie z długowiecznością, a może nawet nieśmiertelnością. Telomery to osłonki końcówek chromosomów, które niestety skracają się z czasem. Na dodatek czynniki inne niż czas powodują często ich nadmierne ścieranie się. Telomer nie zawiera genów, ale gdy znika zupełnie, chromosom może zostać uszkodzony i w komórkach następuje lawina zdarzeń, która prowadzi m. in. do powstania nowotworów, chorób dziedzicznych, starzenia się komórek. Czyżby w telomerach tkwił sekret długowieczności? I dlaczego ich długość badano również u afrykańskich żako?

W 2009 roku przyznano nawet nagrodę Nobla za odkrycie, w jaki sposób chromosomy są przez nie chronione. Od tego czasu naukowcy prześcigają się w badaniach nad telomerami, bo poznanie ich fizjologii i czynników powodujących ich niszczenie, mogłoby wpłynąć na nasze zachowania czy decyzje życiowe. A w 2013 roku naukowcy zasugerowali nawet, że komórki macierzyste pozyskane we wczesnym okresie życia mogłyby być wykorzystane w późnej starości do przywracania telomerów. Czy nie brzmi do jak panaceum na nieśmiertelność?

No, ale jaki to ma związek z naszymi papugami? Otóż, na razie naukowcom nie tyle chodziło o zapewnienie nieśmiertelności naszym papugom, co nam samym. Mechanizmy skracania telomerów nie są jeszcze do końca poznane. Zwierzęta służą po prostu do badań nad tymi mechanizmami. Ale jeśli zgłębimy tę wiedzę, to i nasi domowi pupile mogą na tym przecież skorzystać, i być może, długość telomerów stanie się powszechnym biomarkerem w badaniach nad dobrostanem zwierząt.  Badana u żako izolacja od osobników tego samego gatunku nie wykazała jak na razie wpływu na długość telomerów. Chodzi o badanie, które opisałem w poprzednim artykule: “Jak to naprawdę było z telomerami u papug” Jednak nie były to jedyne badania, które nie potwierdziły wpływu badanego czynnika na telomery. Ale do badania nad żako jeszcze wrócę.

Na początku lat 2000-ych wzrosło zainteresowanie pomiarami długości i dynamiki telomerów u zwierząt, głównie dzikich. Początkowo uważano, że długość telomerów jest wskaźnikiem wieku. Z czasem jednak okazało się, że u niektórych osobników z wiekiem telomery skracają się szybciej, u innych pozostają niezmienione, a u jeszcze innych nawet się wydłużają. Badania są więc czasem sprzeczne. Ale jest już teraz pewne, że długość telomerów, choć nie wskazuje chronologicznego wieku organizmu, ma związek z kondycją fizyczną. Jest więc takim zegarem biologicznym i świadczy o „zużyciu” organizmu. A co za tym idzie, ma związek z pozostałą długością życia, choć bezpośredniego wpływu zaniku telomerów na śmiertelność jeszcze nie wykazano.

Z kolei badania wpływu uwarunkowań życiowych i środowiskowych na dynamikę telomerów u zwierząt doprowadziły do stwierdzenia, że jest ona ściśle związana z występowaniem czynników stresogennych. A za główną przyczynę skracania się telomerów u dzikich kręgowców uważany jest obecnie STRES OKSYDACYJNY.

Przedstawię najpierw, jak to działa, a następnie wymienię, jakie czynniki stresogenne były u zwierząt badane i czy badania wykazały ich związek ze skracaniem się telomerów.

Otóż, wszystkiemu winne są wolne rodniki, inaczej oksydanty, czyli utleniacze, które są produkowane głównie przez procesy metaboliczne. A więc powstają nawet przy każdym oddechu, kiedy to organizm przetwarza tlen na energię niezbędną do życia. I właśnie te oksydanty niszczą komórki, a telomery są na nie szczególnie podatne. Panie na pewno wiedzą z reklam kremów przeciwzmarszczkowych, że to właśnie wolne rodniki powodują starzenie się i wiotczenie naszej skóry. Oczywiście w obronie nasz organizm produkuje przeciwutleniacze. Pochodzą one z pożywienia, czy choćby tych kremów przeciwzmarszczkowych. Ale jeśli z jakiegoś powodu zaburzona zostanie równowaga między oksydantami a antyoksydantami, dochodzi do stresu oksydacyjnego. Proszę nie mylić tego terminu ze stresem psychologicznym, czyli stanem wzmożonego napięcia nerwowego. Stres oksydacyjny to biochemiczny stan organizmu spowodowany przez uszkodzenia oksydacyjne komórek. Ale jego przyczyną bywa właśnie m.in. ten stres psychologiczny, który nas dopada z powodu problemów, szybkiego tempa życia, depresji, zaburzenia nastroju, a także złej diety, niezdrowego trybu życia (palenie papierosów, otyłość), wymagających procesów biologicznych (dojrzewanie, macierzyństwo) czy choroby. I właśnie na skutek stresu oksydacyjnego komórki, również telomery, ulegają przyspieszonej degradacji.

I tu z pomocą przychodzą nam badania na zwierzętach. Mocniejszych dowodów na związek pomiędzy stresem oksydacyjnym i skracaniem telomerów dostarczyły badania nad pisklętami małego pingwina królewskiego, które zmarły przedwcześnie w okresie wzrostu. Miały one najwyższy poziom uszkodzeń oksydacyjnych i najkrótszą długość telomerów. Z kolei suplementacja antyoksydantów, które chronią przed stresem oksydacyjnym, zmniejszyła po roku tempo skracania telomerów u dzikich sikor modrych.

Badania podkreślają, że silny wpływ na dynamikę telomerów ma środowisko. Bardziej przestrzenne siedlisko, zapewniające większą efektywność żerowania i bogatszy wybór ofiar zmniejsza tempo skracania telomerów. Pozytywny wpływ na długość telomerów miała również obfitość i lepsza jakość pokarmu, a u dokarmianego dzikiego gatunku ssaka – popielicy szarej, spowodowała nawet ich wydłużanie. Część badań sugeruje też negatywny wpływ na telomery zmian klimatycznych i zanieczyszczeń środowiska.

Wykazano też, choć nie we wszystkich badaniach, wpływ infekcji i chorób na szybsze skracanie się telomerów u zwierząt. Trzciniaka zwyczajnego zarażano malarią, fregatę wielką – opryszczką, a dzikie myszy – salmonellą.

Zakłócenia powodowane przez człowieka mogą również powodować redukcję długości telomerów u dzikich kręgowców. Na przykład hałas redukował długość telomerów u piskląt wróbla domowego, a niepokojenie – u piskląt kormorana czubatego. Czynnikiem stresogennym u myszy było też stłoczenie. Co ciekawe, w badaniach wykorzystano potomstwo odłowionych dzikich myszy domowych, ponieważ myszy laboratoryjne pozyskane z naturalnego środowiska, nie zapewniają dobrego modelu ze względu na ich niezwykle długie telomery. To dowód na to, że życie zwierząt w niewoli jest mniej stresujące.

Ale badano również wpływ poszczególnych cykli życiowych na długość telomerów. U większości kręgowców telomery skracają się szybciej na wczesnym etapie życia, w okresie intensywnego rozwoju i wzrostu, a szczególnie, gdy konkurencja między rodzeństwem jest ostrzejsza. Niektóre badania pokazują też, że faza reprodukcyjna i rodzicielska również okupiona jest sporym kosztem. Badano też migracje, zimowanie czy wylinkę u gadów. Jedynie zimowanie, czyli nielęgowy etap w życiu ptaków, przynajmniej wtedy, gdy warunki żerowania były odpowiednie, zatrzymał skracanie telomerów. Prawdopodobnie dlatego, że zimujące osobniki mają mniejsze zapotrzebowanie energetyczne, co spowalnia metabolizm i ogranicza starzenie się. Podobnie jest u dzikich ssaków, które zapadają w zimowy letarg. U chomiczników dżungarskich zaobserwowano wtedy nawet wydłużanie się telomerów.

Wpływ stresu psychologicznego na telomery u ludzi był dość szeroko badany. Jednak u zwierząt potraktowano go po macoszemu. Brak jest badań dotyczących wpływu pozycji społecznej czy więzi społecznych na długość telomerów. No, może z jednym wyjątkiem. U hieny cętkowanej. Zbadano u niej wpływ rangi społecznej. Osobniki o wyższej pozycji w hierarchii miały dłuższe telomery. Oznacza to, że podporządkowanie społeczne ma ważne konsekwencje na poziomie komórkowym i może mieć wpływ na starzenie się.

Oprócz dzikich hien, żako trzymane w domach były to do tej pory jedynymi zwierzętami, u których próbowano zbadać wpływ stresu społecznego na długość telomerów. To znaczy, u hien rzeczywiście zbadano czynnik społeczny, podczas gdy u żako był tylko taki zamiar, ale zbyt wąski zakres zebranych danych pozwolił jedynie na zbadanie czynnika fizycznej izolacji od tego samego gatunku i wykazano brak jego wpływu na długość telomerów, co przedstawia poniższa tabela.

Plus oznacza istnienie wpływu badanego czynnika na długość telomerów, zero – brak znaczącego wpływu, a minus oznacza brak jakiegokolwiek wpływu.

Zaskoczeniem było natomiast w tym badaniu to, że w grupie papug trzymanych pojedynczo, a do takich należały głównie starsze, nawet 40-45 letnie ptaki, telomery były relatywnie krótsze już na początku ich życia, ale badacze nie potrafili wyjaśnić dlaczego. W mojej korespondencji z dwoma z autorów badania zgodzili się oni jednak z moją hipotezą, że nadmierne skrócenie telomerów u tych starszych żako mógł spowodować stres związany z ich odłowem ze środowiska naturalnego, zmianą stylu życia i oswajaniem ich na siłę. Osobniki trzymane w parach, które z powodu małej reprezentatywności badanej grupy były mniej liczne i głównie młodsze, miały relatywnie dłuższe telomery. I tu też autorzy badania zgodzili się ze mną, że przyczyną ich dłuższych telomerów mogły być następujące fakty:

  • w wyniku ratyfikacji przez Austrię konwencji CITES od końca lat 80-tych przestały napływać do Austrii (gdzie odbywało się badanie) żako z odłowu, więc te młodsze nie przeżyły już stresu spowodowanego odłowem,
  • zapowiedź zaprzestania importu ptaków z odłowu doprowadziła do powstania hodowli, w których od wyklucia ptaki przywykły do odmiennego środowiska, stylu życia i ludzkiej obecności, nie przeżywały więc stresu spowodowanego zmianą tych czynników,
  • papug trzymanych w parach ludzie najczęściej nie oswajają, w przeciwieństwie do trzymanych pojedynczo, więc te trzymane w parach ominął stres z związany z oswajaniem,
  • w latach 90-tych rozwinął się już w Europie ręczny wychów, więc prawdopodobnie najmłodsze osobniki były już ręcznie wykarmione, a więc już oswojone, dzięki czemu nie były poddane stresowi związanemu z kontaktem z człowiekiem.

Tak więc badanie w sposób niezamierzony wykazało, że osobniki, które przeżyły stres związany z samym schwytaniem ich w naturze, transportem, a następnie stresowymi warunkami środowiskowymi i zmianą stylu życia, oraz oswajaniem na siłę dzikich ptaków, miały krótsze telomery niż te, które urodziły się już w hodowlach i które mogły wcale nie być oswajane, bo żyły w parach lub mogły być ręcznie wykarmione. Badanie, które miało wykazać, że telomery szybciej skracają się z powodu izolacji od osobników tego samego gatunku, w uproszczeniu paradoksalnie pokazało, że papugi ręcznie wykarmione, a więc przywykłe od wyklucia do ludzi, mają dłuższe telomery.

Badacze, którzy nigdy nie interesowali się papuzim hobby, ani nie mieli pojęcia o odłowach i konwencji CITES, wyciągnęli jedynie wniosek, że jakiś stres spowodował u tych starszych skrócenie ich telomerów na początku ich życia. Podobne zjawisko było już wcześniej przedmiotem badania na ludziach. Odkryto, że osoby wykluczone społecznie na początku życia, np. dzieci z domów dziecka, miały w późniejszym wieku krótsze telomery. Dlatego austriaccy badacze przypuścili, że w przypadku tych żako z krótszymi telomerami też musiał zadziałać jakiś stres społeczny na początku ich życia. A ponieważ osoby, które spędziły całe dzieciństwo w wykluczeniu społecznym, były poddane stresowi społecznemu, założyli, że ich odkrycie może posłużyć do zbadania w przyszłości chronicznego stresu społecznego również u zwierząt.

I pewno pod wpływem tego badania niektórzy u nas uważają, że tylko chroniczny stres i samotność prowadzą do nadmiernego skracania telomerów. Chroniczny stres znaczy długotrwały. Ale czy ktoś kiedyś określił, jak długo powinien trwać, żeby go nazwać chronicznym? Gdzie w takim razie powinna przebiegać granica, jeśli to takie oczywiste? Na pewno niejeden krótkotrwały stres może pozostawić piętno na całym życiu. I na pewno chwilowy, ale powtarzający się stres może przerodzić się w stres chroniczny, jak np. odłów ze środowiska naturalnego, czy zabieranie budki, które pozornie wywołuje tylko chwilowy stres, ale przekłada się na brak sukcesu reprodukcyjnego ptaków, który odbija się na całym życiu. No i to nieprawda, że tylko chroniczny stres może wywołać stres oksydacyjny w komórkach. Nawet chwilowy stres może doprowadzić do zwiększonej  produkcji wolnych rodników, a w efekcie – do stresu oksydacyjnego w organizmie. Poza tym, hormony stresu (glikokortykoidy) niszczą telomerazę – enzym, którego aktywność sprzyja naprawie telomerów.

Długotrwała samotność na pewno może spowodować stres chroniczny. Ale to badanie nie zajmowało się samotnością, a wszyscy wiemy, że trzymana pojedynczo papuga, wcale nie musi czuć się samotna. Owszem, samotność najczęściej zdarza się u papug trzymanych pojedynczo, z powodu zaniedbań opiekuna. Ale zdarza się też odwrotnie, że dwie papugi mogą też czuć się samotne z powodu ich niedopasowania. Znam wiele przypadków trzymania dwóch papug w osobnych pokojach, ponieważ ptaki nie znoszą się nawzajem, jak to np. jest u znanej amerykańskiej treserki i behawiorystki Barbary Heidenreich, z którą miałem przyjemność przeprowadzić wywiad podczas jej pobytu w Polsce.

W tym samym badaniu austriaccy badacze powołują się także na badania na innych ptakach – brzegówkach zwyczajnych i biegusach zmiennych, pisząc: “Niektóre badania na ptakach pokazują, że dłuższe telomery są powiązane z lepszym życiem i sukcesem reprodukcyjnym w ciągu całego życia.”
Więc to oczywiste, że stres związany z zabieraniem jaj czy budki, zakłócaniem lęgów, mimo że to “chwilowe” stresy, to jednak przekładają się na porażkę reprodukcyjną w ciągu całego życia. A więc stają się stresem chronicznym. A, idąc tym tokiem rozumowania, to przecież zabranie jaj w celu sztucznej inkubacji to też tylko “chwilowy” stres, więc o co tyle hałasu? Nawiązuję tu do papuzich aktywistów, którzy uważają, że zabieranie jaj w celu zapobiegania rozmnażaniu nie powoduje szkód psychicznych u papug, bo to tylko chwilowy stres, ale w celu inkubacji – już tak. Tyle tylko, że profesjonalni hodowcy, którzy zabierają jaja w celu sztucznego wychowu wiedzą, że para musi wyprowadzić przynajmniej jeden lęg w roku, żeby nie doznała chronicznego stresu z powodu braku sukcesu reprodukcyjnego. Niestety, ci którzy uważają, że to tylko chwilowy, przemijający stres, nie mają o tym pojęcia. Dlatego w filmie “Budka w klatce a dobrostan papug” wyjaśniam to i namawiam wszystkich posiadaczy par papug, żeby nie zabraniali im się rozmnażać. Zabranie jaj do inkubacji, czy w celu ograniczenia liczby lęgów, nie jest aż tak stresogenne, bo papugi szybko przystępują do kolejnych lęgów, ale odmówienie im w ogóle rozmnażania się, bardzo negatywnie odbija się na ich zdrowiu psychicznym i fizycznym.
Zdarza się, że z braku budki, a więc miejsca do złożenia jaj i bezpiecznego wyprowadzenia młodych, samice powstrzymują złożenie jaja, co czasem prowadzi do jego zaparcia i ogromnego cierpienia fizycznego papugi. A przecież badania na ludziach i myszach dowodzą, że choroby też powodują skracanie telomerów. Jak więc taki ból i cierpienie może się NIE przełożyć na skracanie telomerów?
Oczywiście, że podobnie negatywnie na zdrowiu psychicznym pary odbija się zabieranie rodzicom piskląt do ręcznego karmienia. Ale jest to właśnie patologia sztucznego wychowu i powinno się tego zabronić. To nie ma nic wspólnego z prawidłowym sztucznym wychowem, który zaczyna się od inkubacji jaj.
Zabieranie jaj pojedynczo trzymanym samicom, owszem, też jest dla nich stresem. Jednak trzymane pojedynczo papugi, nie są tak pobudzone hormonalnie do lęgów, jak ptaki trzymane w parach, a dzięki odpowiedniemu postępowaniu opiekuna, które opisałem w filmie „Papuzie jaja – cz. 1- co robić, kiedy papuga bez partnera zniesie jajko?” można ten stres zredukować.
Instynkt reprodukcyjny u pojedynczo trzymanych papug nie uaktywnia się tak, jak u trzymanych w parach. Brak jest bowiem u nich tego bodźca, którym jest osobnik przeciwnej płci. Dlatego brak możliwości rozmnażania się nie jest dla nich aż tak odczuwalny. Opisałem to w artykule “Zakaz rozmnażania papug – cz.3 – Czy pojedynczo trzymane papugi mają instynkt przedłużenia gatunku?”. Ale i tu rolą opiekuna jest budować relacje ze swoim pupilem w sposób świadomy, aby w okresach hormonalnych zminimalizować stres swojego pupila i doprowadzić do tego, by jego potrzeby emocjonalne były zaspokojone, o czym mówiłem w wielu filmach, np.: “Jak dotykać i pieścić papugę – bądź dla niej przyjacielem, a nie partnerem”   i “Agresja u papug – hormony, zły dotyk i inne przyczyny, oraz 10 rad, jak tą agresję wyeliminować” i innych.

Niewiele jest w życiu zdarzeń, które stresu nam nie dostarczają. Spotykamy go na każdym kroku. Nie mogę więc zrozumieć, jak można negować, że nawet jednorazowe chwilowe stresy jak np. zabranie budki, zaparcie jaja, czy oswajanie na siłę, mogą pozostawić ślad w ptasiej psychice do końca życia, a już na pewno powodują stres oksydacyjny, który jest przyczyną skracania telomerów.

Na podstawie dotychczasowych badań przyjmuje się, że długość telomerów jest u kręgowców wskaźnikiem zdrowia i dalszej długości życia. Jednakże obecnie nie wiemy jeszcze zbyt dokładnie, co powoduje ich nadmierne skracanie – czy wynika to z indywidualnych różnic uwarunkowanych genetycznie, czy przez warunki środowiskowe, na które może mieć wpływ wiele czynników. Ale też nie udowodniono jeszcze, że izolacja społeczna wpływa na skracanie telomerów u papug, a już na pewno podstawę do takiego wniosku nie stanowią wyniki badań austriackich naukowców nad żako, których wyniki zostały w tym celu zmanipulowane. W jaki sposób? Zapraszam do zapoznania się z recenzją polskiego opisu tego badania autorstwa jednej z widzów Papuziej Telewizji.

———————————————————————————————————————–
Źródło: Do glucocorticoids mediate the link between environmental conditions and telomere dynamics in wild vertebrates? Frédéric Angelier, David Costantini, Pierre Blévin, Olivier Chastel

A tu znajdziecie porównanie polskiego opisu badania o telomerach na PCI z oryginałem, opracowane przez moją czytelniczkę: Aga Akanowicz o manipulacjach na PCI.