Študija poudarja ključne gene, ki lahko preprečijo upad motorične funkcije s staranjem organizma, za zdaj pri črvih
Staranje je naraven in neizogiben proces za vsak organizem, pri katerem pride do upada delovanja številnih različnih organov in tkiv. Za staranje ni zdravila. Znanstveniki raziskujejo proces staranja in vsako opažanje, kako bi ga lahko upočasnili, je zanimivo za vse.
S staranjem živali in ljudi pride do postopnega, a precejšnjega poslabšanja Motor funkcije zaradi sprememb v živčno-mišičnem sistemu – na primer zmanjšana mišična moč, moč mišic okončin itd. Ta upad, ki se običajno začne okoli srednjih let, je najbolj izrazita značilnost staranja in je odgovorna za večino težav, s katerimi se soočajo starejši, kar vpliva na njihovo samostojno življenje. . Zmožnost ustaviti ali celo upočasniti upadanje motoričnih funkcij je najzahtevnejši vidik pri preučevanju proti staranju in osredotoča na osnovno funkcionalno enoto živčno-mišičnega sistema, imenovano 'motorična enota', tj. na točko, kjer se stikata motorični živec in mišična vlakna.
Raziskovalci z Inštituta za življenjske znanosti Univerze v Michiganu v ZDA so razkrili glavni vzrok za postopno upadanje motorične funkcije, ki je bil odgovoren za povečano krhkost pri drobnih starajočih se črvih. Še več, odkrili so način, kako upočasniti ta upad. V njihovi študiji, objavljeni v Znanost Predplačila, so identificirali molekulo, ki je lahko prava tarča za izboljšanje motorične funkcije. In ta posebna pot pri črvih bi lahko kazala na nekaj podobnega pri starajočih se sesalcih, vključno z ljudmi. Milimeter dolge okrogle črve, imenovane ogorčice (C. elegans), kažejo vzorec staranja, ki je zelo podoben drugim živalim, čeprav preživijo le približno tri tedne. Toda zaradi te omejene življenjske dobe so idealno primeren modelni sistem za preučevanje znanstvenih procesov v ozadju staranja, saj je njihovo življenjsko dobo mogoče enostavno spremljati v kratkem času.
Pomembna komponenta staranja
Ko se črvi starajo, začnejo postopoma izgubljati svoje fiziološke funkcije. Ko dosežejo sredino odraslosti, se njihove motorične sposobnosti začnejo upadati. Raziskovalci so želeli ugotoviti točen razlog za ta upad. Zadali so si razumeti spremembo interakcije celic, ko se črvi starajo, in analizirali položaje, kjer so motorični nevroni komunicirali z mišičnim tkivom. Identificiran je bil gen (in sorodna beljakovina), imenovan SLO-1 (član družine 1 slowpoke kalijevih kanalčkov), ki ima ključno vlogo pri regulaciji teh komunikacij, saj deluje kot regulator. SLO-1 deluje na živčno-mišičnih stikih in duši aktivnost nevronov, kar posledično upočasni signale od motoričnih nevronov do mišičnega tkiva in tako zmanjša motorično funkcijo.
Raziskovalci so manipulirali s SLO-1 z uporabo standardnih genetskih orodij in tudi zdravila, imenovanega paksilin. V obeh scenarijih sta bila pri okroglih črvih opažena dva pomembna učinka. Prvič, črvi so ohranili boljšo motorično funkcijo in drugič, njihova življenjska doba se je povečala v primerjavi z običajnimi okroglimi črvi. Tako je bilo, kot da bi imeli daljšo življenjsko dobo, vendar tudi z izboljšanim zdravjem in močjo, saj sta se oba parametra izboljšala. Za te posege je bil ključen čas. Manipulacije s SLO-1, ko so bile izvedene zelo zgodaj v življenjski dobi črva, niso imele nobenih posledic, pri zelo mladih črvih pa so imele nasprotno precej škodljiv učinek. Intervencija deluje najbolje, če se izvaja v srednji odrasli dobi. Raziskovalci zdaj želijo razumeti vlogo SLO-1 v zgodnjem razvoju okroglih črvov. To lahko pomaga pridobiti vpogled v osnovne mehanizme staranja, saj lahko takšni genetski in farmakološki posegi pomagajo pri spodbujanju zdravja in dolgoživost.
Čeprav je ta študija omejena na črve, je SLO-1 ohranjen pri številnih živalskih vrstah, zato bi bilo to odkritje uporabno tudi za razumevanje staranja pri drugih modelnih organizmih. Vendar pa ni enostavno preučevati staranja pri višjih organizmih zaradi daljše življenjske dobe. Zato je treba poskuse izvajati na drugih modelnih organizmih, razen na črvih, kot so kvasovke, Drosophila, in sesalcih, kot so miši, katerih življenjska doba je največ 4 leta. Poskuse bi lahko nato izvajali na človeških celičnih linijah, saj je to in vivo pri ljudeh nemogoče. Nenehni poskusi bi bili potrebni za odkrivanje molekularnih in genetskih mehanizmov za staranjem. Ta študija je zagotovila ogromno znanja o molekularni tarči, možnem mestu in natančnem času, v katerem je treba uporabiti strategijo proti staranju. Študija sprejema neizogibnost motoričnega upada, vendar navdihuje, da ga premagamo s preprečevanjem zgodnjega kognitivnega in motoričnega upada.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Li G et al. 2019. Genetski in farmakološki posegi v starajoči se motorični živčni sistem upočasnijo motorično staranje in podaljšajo življenjsko dobo pri C. elegans. Znanost Predplačila. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
