Niemieccy naukowcy odkrywają wielką tajemnicę wiecznej młodości

Niektórzy uważają, że słodkie napoje i żywność uszczęśliwiają ludzi, ale badanie wykazało, że tak nie jest. Cukier może nawet pogorszyć nastrój. (Zdjęcie: benschonewille / fotolia.com)

Co sprawia, że ​​się starzejemy - Sekret młodości
Naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej (IMB) w Moguncji dokonali przełomu w badaniach nad procesem starzenia. Naukowcom udało się wykazać, że czynniki genetyczne mogą spowolnić starzenie się. Jednak czynniki te prowadzą do tego, że na starość proces ten ulega przyspieszeniu.

'

W przypadku nicienia z gatunku Caenorhabditis elegans dr. Holger Richly i jego koledzy odkryli czynniki genetyczne, które spowalniają starzenie się młodych zwierząt, ale przyspieszają je w zaawansowanym wieku. Co zdumiewające, zidentyfikowane geny kontrolują wewnątrzkomórkowy proces autofagii, który rozkłada niefunkcjonalne już składniki komórki, którym przypisuje się ogólne właściwości prozdrowotne. Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie naukowym „Genes & Development” i dostarczają wstępnych wskazówek, w jaki sposób proces starzenia się pojawił się jako nieunikniony produkt uboczny ewolucji.

Wiecznie młodzi. To stary ludzki sen. Naukowcy są na tropie. (Zdjęcie: Dan Race / fotolia.com)

W swojej publikacji naukowcy wykazali, że jeśli proces autofagii u starszych zwierząt ulega obniżeniu, wydłuża się żywotność, co prowadzi do utrzymania zdrowych komórek nerwowych i, bardziej ogólnie, do poprawy zdrowia. Te nowe odkrycia mogą mieć również znaczenie w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona i Huntingtona, w których rolę odgrywa również proces autofagii.

Wszyscy i prawie każdy gatunek na naszej planecie starzeje się. Pytanie jednak brzmi: dlaczego? Zgodnie z teorią ewolucji Karola Darwina dobór naturalny oznacza, że ​​istoty żywe, które optymalnie przystosowują się do siedliska, mają większe szanse na przeżycie i przekazanie swoich genów następnym pokoleniom. Im skuteczniej właściwości niektórych genów wspierają reprodukcję, tym większa selekcja jest dokonywana dla tych genów. Na tej podstawie George C. Williams opracował w 1957 roku antagonistyczną plejotropię (AP), hipotezę starzenia się, zgodnie z którą ewolucja wybiera geny, które są korzystne w okresie dojrzewania i w okresie rozrodczym, ale mają negatywny wpływ na starość. Chociaż ta teoria jest poparta matematycznie, istnieje niewiele dowodów eksperymentalnych na to, że geny zachowują się zgodnie z tą hipotezą.

W swojej obecnej publikacji „Neuronalne hamowanie kompleksu zarodkowania autofagii wydłuża żywotność u poreprodukcyjnych C. elegans”, dr. Holger Richly i jego laboratorium w IMB w Moguncji wykazali, że wiele genów wykazuje zachowanie AP, a tym samym znacznie przyspiesza proces starzenia. Chociaż zespół badawczy zbadał tylko część genomu Caenorhabditis elegans z 800 z około 20 000 genów, naukowcom udało się znaleźć bardzo znaczną liczbę 30 genów, które zachowują się zgodnie z teorią AP. „Jeśli weźmiemy pod uwagę, że przetestowaliśmy tylko cztery procent wszystkich genów robaka na naszym ekranie, można założyć, że można zidentyfikować wiele innych genów AP” – podkreśla Jonathan Byrne, były doktorant w dr. Holger Richly z IMB i jeden z dwóch głównych autorów badania.

„Dowód, że starzenie się jest ewolucyjne, nie był jedyną niespodzianką dla naszych badań” – dodał Thomas Wilhelm, współautor artykułu. „Najbardziej zaskoczyła nas wiedza, w jakie podstawowe procesy biologiczne zaangażowane są zidentyfikowane geny”. Naukowcy odkryli, że autofagia, która jest niezbędnym procesem recyklingu komórkowego, normalnie wymagana do utrzymania funkcji życiowych i długowieczności, wykazuje bardzo silne zachowanie AP. „W tym miejscu nasze badania stały się naprawdę fascynujące” – powiedział dr. Holger Richly, kierownik grupy badawczej w IMB i kierownik projektu tego badania. Wiadomo, że z wiekiem proces autofagii przebiega coraz gorzej, ale autorzy badania pokazują, że jest on całkowicie nieoperacyjny, a nawet szkodliwy u starszych robaków. Biolodzy molekularni byli w stanie wykazać, że obniżenie poziomu kluczowych genów, które inicjują proces autofagii, prowadzi do dramatycznego wydłużenia życia.

„Te wyniki powinny skłonić nas do krytycznego myślenia i refleksji nad naszymi teoriami dotyczącymi autofagii” – podsumowuje dr. Holger Richly i wyjaśnia: „Do tej pory autofagia prawie zawsze była postrzegana jako korzystna, nawet jeśli ledwo działa. W przeciwieństwie do tego, pokazujemy poważne, negatywne konsekwencje, które mogą się pojawić, gdy autofagia stopniowo załamuje się w późnym wieku i że prawdopodobnie byłoby lepiej, gdyby autofagię można było ominąć na starość. To klasyczna plejotropia antagonistyczna: autofagia działa doskonale u młodych robaków i jest niezbędna dla rozwoju żywej istoty, ale po rozmnażaniu staje się wadliwa i powoduje starzenie się zwierząt.”

W ramach swoich badań Richly i jego zespołowi udało się połączyć pochodzenie starzejącego się fenotypu z konkretną tkanką, neuronami. Dezaktywacja autofagii w komórkach nerwowych starych robaków spowodowała nie tylko wydłużenie życia, ale także drastyczną poprawę stanu zdrowia zwierząt. „To jak w połowie naszego życia zażywanie leków, które pomogą nam zachować formę, młodość i żyć dłużej. To musi być coś takiego dla robaków ”- mówi Thomas Wilhelm. „Wyłączamy autofagię tylko w jednej tkance, a zmiana zachodzi w całym zwierzęciu. Neurony w leczonych robakach są zdrowsze i uważamy, że dzięki temu reszta ciała, a zwłaszcza mięśnie, pozostają zdrowe. Najważniejsze jest to, że życie jest o 50 procent dłuższe.”

Chociaż autorzy nie wiedzą jeszcze dokładnie, jaki mechanizm utrzymuje neurony w dobrym stanie, wyniki badania mogą dostarczyć ważnych wskazówek. „Istnieje wiele chorób neuronalnych związanych z dysfunkcjonalną autofagią, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona i Huntingtona. Możliwe, że geny autofagii zidentyfikowane w naszym badaniu otworzą nowe opcje terapeutyczne ”- powiedział Wilhelm. Chociaż obecnie wydaje się, że takie terapie są odległe, możliwość, że nowe odkrycia będą dotyczyć ludzi, jest obiecująca.

Opublikowanie:
Wilhelm T, Byrne J, Medina R, Kolundzic E, Geisinger J, Hajduskova M, Tursun B i Richly H. Hamowanie neuronalne kompleksu zarodkowania autofagii wydłuża żywotność poreprodukcyjnych C. elegans. Geny Dev. 31,,
DOI: 10.1101 / gad.301648.117

Tagi:  Artykuł Sponsorowany Medycyna Holistyczna Inny