NATHAN WETHERELL SHOCK (1906–1989)
WYBITNY UCZONY, PIONIER I ORGANIZATOR BADAŃ NAD STARZENIEM SIĘ ORGANIZMU CZŁOWIEKA
W STANACH ZJEDNOCZONYCH I NA ŚWIECIE
Zorganizowane badania nad starzeniem rozpoczęto w 1940 roku w National Institutes of Health (NIH) w Stanach Zjednoczonych, a konkretnie w komplek-sie medycznym Baltimore City Hospitals, początkowo pod kierunkiem organi-zacyjnym National Heart Institute (NHI), a nieco później – National Institute of Child Health and Human Development (NICHD). Badania te zostały zainicjo-wane przez niezwykle wybitnego uczonego, Nathana Wetherella Shocka, badacza o ogromnych zasługach dla tej dziedziny nauki.
Nathan Shock, twórca słynnego Baltimore Longitudinal Study on Aging (BLSA), rozpoczął swoją karierę w dziedzinie gerontologii w 1941 roku jako szef nowo utworzonej Unit on Gerontology, będącej częścią Division of Physiology w National Institutes of Health, powołanego do życia w 1936 roku. Po otrzyma-niu delegacji do Baltimore, uzyskał od przełożonych z NIH następujące instruk-cje: „Go to Baltimore City Hospitals and work with them to initiate a research program to learn about the basic biological mechanisms of aging”.
W okresie 35 lat badań naukowych w dziedzinie gerontologii doktor Shock piastował wiele ważnych stanowisk i funkcji. Do 1976 roku był pierwszym dy-rektorem naukowym National Institute on Aging (NIA, Narodowy Instytut Sta-rzenia). Narodowy Instytut Starzenia podlegał w tym okresie ewolucji – najpierw działał jako część Division of Physiology NIH, a następnie został częścią NICHD. W czasie, gdy Shock był dyrektorem, ułożył plan nowego budynku – Gerontology Research Center – i nadzorował jego budowę. Budynek ten znajdował się na tere-nie, który zajmuje obecnie Johns Hopkins Bayview Medical Center w Baltimore.
Doktor Shock jako dyrektor naukowy Gerontology Branch (obecnie: Geronto-logy Research Center – GRC) miał duży wpływ na fakt, iż gerontologia stała się w Stanach Zjednoczonych prężnie rozwijającą się i znaczącą dyscypliną naukową.
Doktor Nathan Shock z olbrzymim uporem i nieodpartą determinacją bada-cza pragnął uzyskać dokładną odpowiedź na podstawowe pytania, będące istotą badań gerontologii:
1. „What are the underlying biological factors that produce what we perce-ive as aging?”
2. „What are the mechanisms that produce impaired performance with age?” Jednocześnie zawsze podkreślał, że proces starzenia nie jest chorobą.
Doktor Nathan Wetherell Shock, człowiek o umyśle błyskotliwym i wszech-stronnym, posiadający niezwykłe umiejętności i różnorodne zdolności, uro-dził się w dzień Bożego Narodzenia 1906 roku, jako syn profesora matematyki w Purdue University w Lafayette. Uzyskał zarówno stopień bachelor w inżynierii chemicznej, jak i tytuł magistra chemii organicznej w Purdue w 1928 roku. Na-stępnie studiował psychologię oraz fizjologię na Uniwersytecie w Chicago; jego
Instytut Fizjologii i Żywienia Zwierząt im. J. Kielanowskiego w Jabłonnie, Polska Akademia Nauk,
ul. Instytucka 3, 05-110 Jabłonna, Tel.: (22) 765 33 00, Fax: (22) 756 33 02, e-mail: k.kochman@ifzz.pan.pl Wpłynęło: 29.09.2014 Zaakceptowano: 16.11.2014 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2014073
rozprawa doktorska (1930 rok) dotyczyła badań równowa-gi kwasowo-zasadowej i dwutlenku węgla we krwi. W 1932 roku Shock przeniósł się do pracy w Institute of Child We-lfare (Berkeley), gdzie spędził prawie 10 lat, badając zmiany fizjologiczne zachodzące w czasie młodości i dojrzewania.
W 1914 roku ukazała się publikacja doktora Nashera, w której autor w sposób bardzo daleki od opisu naukowego przedstawił choroby wieku starczego. W 1936 roku powstał natomiast i rozpoczął działalność National Institute of He-alth. W 1940 roku zaczęto nieśmiało myśleć o rozpoczęciu badań gerontologicznych, co nastąpiło w sposób odwrot-ny do zwyczajowego podejmowania badań. Fundacja Josiah Macy Jr. ustanowiła jednoroczny grant w wysokości 10 ty-sięcy dolarów dla NIH, aby instytut ten podjął badania nad starzeniem się człowieka, co w tamtym czasie było uważane za ideę nieco drastyczną i nieprzyjemną.
Zadaniem NIH było znalezienie dużego zgrupowania starszych ludzi niedaleko centrum akademickiego, w któ-rym byłaby obecna medycyna kliniczna oraz pomieszczenie do długoterminowej opieki, a także szpital, w którym moż-na byłoby szkolić kadry do pracy i badań.
W Stanach Zjednoczonych takich miejsc było bardzo mało. Jednakże Baltimore City Hospitals – współpracują-ce zarówno z University of Maryland, jak i z Johns Hop-kins University – były usytuowane niedaleko farmy, w któ-rej mieszkali starzy ludzie. Na farmie ponadto znajdowały się urządzenia do opieki. Dla grupy starszych ludzi z wie-lu przyczyn – osierocenia, bezdomności, konieczności eko-nomicznej albo oddalenia od rodziny – miejsce to stało do-mem mieszkalnym. Farma pełniła jednocześnie rolę przed-siębiorstwa z pracującą mleczarnią i urządzeniami do paste-ryzacji mleka.
Doktor Thomas Parren, który był wówczas naczelnym chirurgiem, postanowił zatelefonować do doktora Bairda Hastingsa (który cieszył się sławą najbardziej znaczącego i wpływowego fizjologa w Ameryce i był jednym ze spon-sorów badań Nathana Shocka przed uzyskaniem przez nie-go stopnia doktora), aby ten zaproponował konie-goś, kto po-trafiłby zapoczątkować i prowadzić badania gerontologiczne na grupie starszych ludzi. Hastings bez wahania polecił Na-thana Shocka, który już jako student zadziwił go wyjątkową dokładnością w stosowaniu metodologii naukowej, niezwy-kłym zakresem zainteresowań oraz przenikliwością w rozu-mieniu istotnych problemów dyscyplin naukowych tak róż-nych, jak projektowanie inżynierskie, biologia chemiczna oraz psychologia rozwojowa.
W ten oto sposób w 1941 roku doktor Nathan Shock przeszedł od badań nad psychologią rozwojową wieku do-rastania do badań gerontologicznych.
Szef Division of Physiology w NIH, doktor Henry Sebrell, zaznajomił się wcześniej z badaniami nad starzeniem, a jego prace były uważane za „liczne podstawowe, ważne odkrycia o wielkim znaczeniu w randze światowej”. Ponieważ trwała
II wojna światowa, Sebrell poprosił na początku doktora Shocka o pomoc w ważnych badaniach żywieniowych.
Pod koniec wojny Shock powrócił do realizacji zamie-rzonego celu, czyli do badań nad starzeniem. Na początku utworzył małe laboratorium oraz napisał przekrojowy, in-terdyscyplinarny projekt badawczy, w którym – obok wielu składników fizjologicznych – był również duży zestaw po-miarów psychologicznych i behawioralnych. Zatrudnił tak-że młodego entuzjastę nauki, Arthura Norrisa, posiadające-go podobne zainteresowania i rozległą wiedzę, a także bar-dzo duże pragnienie, aby służyć prawdziwej nauce. Nie po-siadał on stopnia doktora, więc był w stanie realizować do-kładnie idee naukowe Nathana Shocka.
Razem z bardzo małą obsadą pracowników pomocni-czych, Shock i Norris zajęli pomieszczenie w piwnicy biur Baltimore City Hospitals, i rozpoczęli realizację programu badawczego, który składał się między innymi z licznych te-stów fizjologicznych i psychologicznych. Badania rozwija-ły się dynamicznie, zakres czynności został doprowadzony do poziomu wymagającego o wiele więcej pracy, niż można wykonać pracując ciężko i wytrwale.
Takie były początki legendarnego oraz w pewnym sensie unikalnego Baltimore Logitudinal Study on Aging (BLSA).
BLSA, założone w 1958 roku przez doktora Nathana Shocka, rozwijało się dynamicznie dzięki jego wytężonej pracy i zmysłowi organizacyjnemu oraz dzięki pracy odda-nych i bardzo zdolodda-nych współpracowników. Batlimore Lo-gitudinal Study on Aging doszło do bardzo wysokiego po-ziomu, dającego nauce ogromną ilość cennych wyników. Prowadzone w nim badania pomogły uczonym rozróżnić zmiany w organizmie, do których dochodzi w wyniku sta-rzenia, od zmian, które są rezultatem złego wpływu środo-wiska albo niektórych procesów chorobowych. Oddzielenie tych dwóch różnych przyczyn procesu starzenia organizmu jest jednym z pierwotnych celów wśród ówczesnych bada-czy. W 1965 roku BLSA gromadziło już ponad 650 wolunta-riuszy, a w roku 2014 – ponad 1400 aktywnych woluntariu-szy (w wieku od 20. do 96. roku życia), którzy byli wszech-stronnie badani w czasie procesu wzrastania oraz starze-nia – tak, aby uczeni mogli dokumentować zmiany w okre-sie, gdy one zachodzą. Raz na dwa lata woluntariusze prze-chodzili bardzo szczegółowe testy fizjologiczne, behawioral-ne i biochemiczbehawioral-ne (ponad 100 testów oceniających zmiany, do jakich doszło).
Dzięki wynikom badań BLSA naukowcy mają lepszy po-gląd na to, co jest normalnym starzeniem się organizmu człowieka. Badania wykryły na przykład, że zdolność orga-nizmu do metabolizmu cukru zmienia się wraz z wiekiem. Z tego względu to, co dla dwudziestolatka może być normal-nym poziomem cukru we krwi, jest nienormalnormal-nym dla sie-demdziesięciolatka.
Ten problem natury medycznej jest bardzo istotny – taka wiedza pomaga lekarzom stawiać znacznie lepsze diagnozy
i pozwala uniknąć przesadnego leczenia starszych ludzi na problemy zdrowotne, które mogą być zamaskowane albo niejasne przez niezwykle zaciemniające objawy. Te i inne odkrycia naukowe stanowią fundament dla lepszego cało-ściowego zrozumienia procesu starzenia się człowieka.
W 1968 roku BLSA (oraz szereg laboratoriów z nim po-wiązanych) otrzymało nową, obszerną siedzibę, a w 1989 roku zmieniło nazwę na Nathan W. Shock Laboratories.
Dnia 31 maja 1974 roku Kongres Stanów Zjednoczo-nych ustanowił akt legislacyjny (Public Law 93-296), po-zwalający na utworzenie National Institute on Aging w celu „(…) przeprowadzenia oraz popierania badań biomedycz-nych, socjalnych i behawioralnych oraz kształcenia w zakre-sie procesu starzenia się oraz chorób i innych specyficznych problemów i potrzeb ludzi starzejących się”. W akcie praw-nym o starzeniu Kongres określił:
t „(…) the study of the aging process, the one
biologi-cal condition common to all, has not received rese-arch support commensurate with its effects on the li-ves of every individual;
t in addition to the physical infirmities resulting from
advanced age, the economic, social and psychologi-cal factors associated with aging operate to exclude millions of older Americans from the full life and the place in our society to which their years of service and experience entitle them;
t recent research efforts point the way toward
allevia-tion of the problems of old age by extending the he-althy middle years of life;
t there is no American institution that has undertaken
comprehensive, systematic and intensive studies of the biomedical and behavioral aspects of aging and the related training of necessary personnel;
t and the establishment of a National Institute on
Aging within the National Institutes of Health would meet the need for such an institution”.
Jednostką badawczą NIA zostało Gerontology Research Center, usytuowane na terenie Baltimore City Hospitals, kierowane przez doktora Nathana Shocka, oraz Centrum Kliniczne – National Institutes of Health w Bethesda.
Tematyka badawcza koncentrowała się przeważnie wo-kół czterech głównych obszarów badań: behawioryzm, bio-logia molekularna i komórkowa starzenia się, fizjobio-logia po-równawcza starzenia oraz fizjologia człowieka.
W historii ludzkości podstawowymi przyczynami cho-rób i śmierci były wysoka śmiertelność noworodków oraz wielkie epidemie chorób zakaźnych, takich jak: zapale-nie płuc, grypa, gruźlica, dyfteryt, cholera i ospa. Dopiero w XIX i XX wieku, gdy poznano istotę zdrowia oraz cho-rób i gdy potrafiono zwalczać skutecznie większość z tych schorzeń, zwiększyło się w istotny sposób znaczenie higieny i zdrowia. W medycynie dokonał się wtedy przełom w dia-gnostyce, opracowywaniu i skutecznym stosowaniu nowych
antybiotyków oraz w immunizacji, a także nastąpił wielki postęp we wszystkich innych dziedzinach farmakologii i te-rapii. Te osiągnięcia nauki przyczyniły się bardzo skutecz-nie do skutecz-niemal całkowitego wyeliminowania ostrych chorób zakaźnych, wywołujących wielkie cierpienie i przedwczesne zgony.
Obecnie badacze z Narodowego Instytutu Starzenia pra-cują zarówno w GRC na terenie zespołu Klinik w Baltimo-re, jak i w kampusie NIH w Bethesda. Naukowcy ci pozo-stają we współpracy z innymi uczonymi na całym świecie w celu ciągłego opracowywania precyzyjnych podstaw wie-dzy o procesie starzenia. Takie zgromadzenie wielkich umy-słów i talentów twórczych doprowadziło do tego, że GRC stało się kluczowym ośrodkiem dla uczonych ze stopniem doktora z zainteresowaniem dotyczącym badania starzenia, do którego przyjeżdżają w celu podnoszenia kwalifikacji, wiedzy i specjalizacji.
Oddział Fizjologii Klinicznej Gerontology Research Cen-ter prowadzi długookresowy program badawczy we współ-pracy z innymi laboratoriami GRC. Inne laboratoryjne sek-tory badają różnego rodzaju zmiany w krążeniu krwi oraz w sercu, a także zmiany immunologiczne, hormonalne oraz metaboliczne, które zachodzą z wiekiem zarówno u zwie-rząt, jak i u ludzi. Badacze z Sekcji Immunologicznej wy-kazali, że zdolności niektórych komórek immunogen-nych, odpowiedzialnych za unicestwienie komórek rako-wych, obniżają się znacznie w piątej dekadzie życia. Infor-macja ta może pomóc w poprawie procedur diagnostycz-nych podczas wykrywania immunologicznego osłabienia w populacji ludzi starszych. Badania w Sekcji Fizjologii Kli-nicznej koncentrują się na określeniu mechanizmów od-powiedzialnych za zmiany w organizmie człowieka zwią-zane z wiekiem. Laboratorium Wiedzy Neurologicznej bada funkcje, strukturę, fizjologię, biochemię i farmakolo-gię centralnego oraz obwodowych systemów nerwowych i mięśni. Uczeni zajmują się również zmianami neurolo-gicznymi, które zachodzą podczas procesu starzenia (za-równo u zwierząt, jak i u ludzi).
W styczniu 1977 roku doktor Nathan Wetherell Shock, pierwszy dyrektor naukowy NIA oraz twórca GRC,
który-mi kierował przez 35 lat, został oficjalnie który-mianowany 11th
Scientist Emeritus in National Institutes of Health. Nauko-wiec pomimo tego kontynuował swoją pracę badawczą jak przedtem z wielkim oddaniem, aż do śmierci w 1989 roku.
Badacz był ponadto laureatem nagród naukowych wszystkich znaczących narodowych towarzystw gerontolo-gicznych, współtwórcą i prezydentem International Asso-ciation of Gerontological Societes, założycielem i prezyden-tem Gerontological Society of America (od 1960 do 1961 roku) oraz redaktorem naczelnym czasopisma „The Journal of Gerontology”.
Nathan Wetherell Shock, podsumowując swoje osiągnię-cia naukowe, skromnie powiedział: „We’ve learned a lot since
the study began, but we have much more to learn. There are still so many unanswered questions” (Badania te nauczyły nas bardzo dużo, lecz jest jeszcze o wiele więcej do pozna-nia. Istnieje ciągle bardzo dużo różnych problemów, na któ-re nie posiadamy jednoznacznej odpowiedzi*). Doktor Shock, uczony i człowiek najwyższej rangi, zmarł 12 listo-pada 1989 roku w Francis Scott Key Medical Center w Bal-timore, w wieku 82 lat. Naukowiec był wdowcem, opłaki-wali go dwaj synowie, Joseph B. Shock i John H. Shock, sio-stra Beatrice Hargettt oraz siedmioro wnucząt i dwoje pra-wnucząt.
W czerwcu 1989 roku nazwano wewnętrzny instytut GRC imieniem tego wybitnego uczonego.
„At the time of his death in 1989, he was recognized as the dean of American gerontologists, and the father of Ame-rican Gerontology. Throughout his carrier, he was a tireless advocate for fundamental aging research” – mówili zgodnie wszyscy uczniowie Shocka, oddając mu wielką cześć i po-dziękowanie.
Dołączam się do tej opinii z wielkim szacunkiem, po-dziękowaniem i podziwem za całe dobro, które czynił lu-dziom w czasie swego pięknego życia, za to, że zawsze zna-lazł czas na rozmowy i konsultacje, za wielkie poczucie hu-moru, za ojcowską miłość dla ludzi młodych i za wielkie dzieło naukowe, które zostawił i nakazał rozwijać oraz po-mnażać swoim następcom.
Wspominam z wielką wdzięcznością tamten czas, gdy – będąc pracownikiem naukowym Gerontology Research Center na stanowisku federalnym Visiting Associate – przez dwa pełne lata (1986–1987) korzystałem często z olbrzymiej wiedzy tego uczonego, który zawsze był gotowy do konsul-tacji, podnoszącej bardzo wysoko projekt badawczy będący przedmiotem przyszłych eksperymentów.
Na zakończenie mojej pracy i badań w GRC oraz zbieżne z tym zakończenie pracy i badań Davida Dannona z Izraela, dyrektor Gerontology Research Center wydał obiad na na-szą cześć. Miało to miejsce we środę, w południe, 9 grudnia 1987 roku w Haussners Reustaurant przy Eastern Avenue w Baltimore. Po zakończeniu obiadu wykonano wspólne zdjęcie, na którym znaleźli się: profesor Nathan Shock, pro-fesor Kazimierz Kochman, propro-fesor David Dannon i profe-sor George Roth. Wspomnienie to poświadcza dużą sympa-tię dla mnie, której doświadczyłem zarówno ze strony Shoc-ka, jak i dyrekcji GRC.
Badania naukowe są bardzo ważnym sposobem na zna-lezienie odpowiedzi na szereg pytań, które stawiają sobie uczeni i które dotyczącą procesu osiągania starości. Wzrost liczby ludzi w wieku po 65. roku życia i zwiększenie się sto-sunku ilości ludzi starych do ludzi młodszych są prawdopo-dobnie najbardziej znaczącymi zmianami demograficzny-mi w populacji Amerykanów XX i XXI wieku. W 1900 roku
osoby w przedziale wiekowym powyżej 65. roku życia sta-nowiły 4% populacji Stanów Zjednoczonych, natomiast w 1972 roku – już prawie 10%. W tym kraju codziennie liczba ludzi po 65. roku życia wzrasta o 1600. Nigdy przed-tem w historii Stanów Zjednoczonych osoby starsze nie sta-nowiły tak dużej części społeczeństwa. Ich liczba podwa-ja się dwukrotnie szybciej niż liczba całego społeczeństwa. Przewiduje się, że w 2030 roku ludzie starsi będą stanowić 17–20% ogółu społeczeństwa. Taka zmiana niesie ze sobą głębokie konsekwencje socjalne, ekonomiczne i osobowe, na które trzeba być przygotowanym.
Równolegle ze starzeniem się społeczeństwa w Ameryce, zmieniła się także sytuacja zdrowotna ludzi. Częściej cho-ruje się na mniej poważne choroby (co wcale nie znaczy, że na mniej męczące). Dziesięć najpowszechniejszych do-legliwości ludzi w wieku powyżej 50. roku życia stanowią: artretyzm, nadciśnienie, zapalenie zatok, choroby oka, zwy-rodnienia ortopedyczne, arterioskleroza, cukrzyca, żylaki.
Problem starzenia się ludzi nie musi i nie może być noszony wyłącznie do sprawy zabezpieczenia dla nich od-powiednich świadczeń ze strony służby zdrowia. Ekono-miczny aspekt tego zjawiska jest niezwykle istotny, ponie-waż ludzie powyżej 65. roku życia stanowili mniej niż 12% społeczeństwa amerykańskiego, natomiast otrzymywali po-nad 25% wypisywanych recept, zajmowali 33% łóżek szpi-talnych, a 30% rachunków wystawianych za korzystanie ze służby zdrowia przypadało właśnie na nich. W związku z tą sytuacją eksperci i uczeni z wytężoną uwagą obserwo-wali i rozważali wszystkie szczegóły, które mogłyby tą sy-tuację zracjonalizować. Część z nich przejawiała negatyw-ny stosunek do starzejącej się i jednocześnie chorującej czę-ści społeczeństwa. Naród amerykański mógłby czerpać duże korzyści ze zdrowych i długo żyjących osób. Jednocześnie może ponosić znaczne straty, jeżeli starsza część społeczeń-stwa będzie często chorowała, a co za tym idzie – pozosta-nie uzależniona w swoim funkcjonowaniu od innych i so-cjalnie niewydolna.
Nathan Shock oraz inni wybitni uczeni stanowczo stwier-dzili, że można skutecznie zapobiegać – a nawet w 100% wy-eliminować – co najmniej 80% chorób, na które cierpią lu-dzie starsi w Stanach Zjednoczonych. Są ku temu warunki i wszystkie przesłanki. Wytężona praca służb medycznych, towarzystw opieki i społecznej opieki zdrowotnej na apel i według wskazań tych uczonych, potrafiła sprostać temu za-daniu znakomicie i przekształcić złoty wiek obywateli Ame-ryki również w wielki sukces dla całego narodu.
Duże zainteresowanie zdrowiem i długim życiem moż-na w Stamoż-nach Zjednoczonych zauważyć wszędzie. Grupa starszych aktorów i modelek jest pokazywana często w me-diach, rosnące zainteresowanie funkcjonowaniem przyszłej opieki społecznej i służby zdrowia oraz innymi dziedzina-mi życia społecznego działającydziedzina-mi na rzecz osób starszych,
zwiększenie zainteresowania rekreacją i aktywnym spędza-niem wolnego czasu wśród osób starszych, ponadto coraz
większa poczytność pism poświęconych emerytom, jest do-brym odbiciem zmian w tym pożądanym kierunku. * – tłumaczenie własne Autora.
