Pētījums izceļ galvenos gēnus, kas var novērst motoro funkciju samazināšanos, organismam novecojot, pagaidām tārpiem
Novecošana ir dabisks un neizbēgams process katram organismam, kurā notiek daudzu dažādu orgānu un audu funkciju samazināšanās. Nav zāles pret novecošanos. Zinātnieki pēta novecošanās procesu, un jebkurš novērojums, kā to varētu palēnināt, interesē ikvienu.
Dzīvniekiem un cilvēkiem novecojot, notiek pakāpeniska, bet ievērojama stāvokļa pasliktināšanās motors funkcijas neiromuskulārās sistēmas izmaiņu dēļ, piemēram, samazināts muskuļu spēks, ekstremitāšu muskuļu spēks utt. Šis samazinājums, kas parasti sākas ap pusmūžu, ir visizteiktākā novecošanas iezīme un ir atbildīga par lielāko daļu problēmu, ar kurām saskaras gados vecāki cilvēki un kas ietekmē viņu patstāvīgo dzīvi. . Apturēt vai pat palēnināt motorisko funkciju samazināšanos ir vissarežģītākais izpētes aspekts anti-novecošanās un pievērš uzmanību neiromuskulārās sistēmas funkcionālajai pamatvienībai, ko sauc par “motoru vienību”, ti, motora nerva un muskuļu šķiedras saskares punktu.
Pētnieki no Mičiganas Universitātes Dzīvības zinātņu institūta ASV ir atklājuši galveno progresīvās motoriskās funkcijas samazināšanās cēloni, kas izraisīja pieaugošo sīko novecojošo tārpu trauslumu. Vēl jo vairāk, viņi ir atklājuši veidu, kā palēnināt šo samazināšanos. Savā pētījumā, kas publicēts Zinātne Avansa, viņi ir identificējuši molekulu, kas var būt īstais mērķis motoriskās funkcijas uzlabošanai. Un šis konkrētais ceļš tārpos varētu liecināt par kaut ko līdzīgu novecojošiem zīdītājiem, tostarp cilvēkiem. Milimetru garie apaļtārpi, ko sauc par nematodēm (C. elegans), uzrāda novecošanas modeli, kas ir ļoti līdzīgs citiem dzīvniekiem, lai gan tie izdzīvo tikai aptuveni trīs nedēļas. Taču šis ierobežotais mūža ilgums padara tos par ideāli piemērotu modeļu sistēmu, lai pētītu novecošanās zinātniskos procesus, jo to dzīves ilgumu var viegli uzraudzīt īsā laika periodā.
Svarīga novecošanās sastāvdaļa
Kad tārpi noveco, tie pamazām sāk zaudēt savas fizioloģiskās funkcijas. Kad viņi sasniedz pilngadības vidu, viņu motoriskās prasmes sāk pasliktināties. Pētnieki vēlējās noskaidrot precīzu šī samazināšanās iemeslu. Viņi nolēma izprast izmaiņas šūnu mijiedarbībā, tārpiem novecojot, un analizēja pozīcijas, kurās motorie neironi sazinājās ar muskuļu audiem. Tika identificēts gēns (un ar to saistītais proteīns) ar nosaukumu SLO-1 (slowpoke potassium channel family member 1), kam ir galvenā loma šo sakaru regulēšanā, darbojoties kā regulators. SLO-1 iedarbojas uz neiromuskulāriem savienojumiem un mazina neironu aktivitāti, kas savukārt palēnina signālu no motoro neironiem uz muskuļu audiem un tādējādi samazina motorisko funkciju.
Pētnieki manipulēja ar SLO-1, izmantojot standarta ģenētiskos rīkus un arī zāles ar nosaukumu paxilline. Abos šajos scenārijos apaļo tārpu gadījumā tika novērotas divas nozīmīgas sekas. Pirmkārt, tārpi saglabāja labāku motorisko funkciju, un, otrkārt, to dzīves ilgums palielinājās, salīdzinot ar parastajiem apaļtārpiem. Tātad tas bija kā ilgāks mūžs, bet arī uzlabota veselība un spēks, jo abi šie parametri tika uzlaboti. Laiks bija svarīgs šīm intervencēm. Manipulācijām ar SLO-1, kad tās tika veiktas ļoti agrīnā tārpa dzīves laikā, nebija nekādu seku, un ļoti jauniem tārpiem tam bija pretēja, diezgan kaitīga ietekme. Intervence vislabāk darbojas vidējā pieaugušā vecumā. Pētnieki tagad vēlas izprast SLO-1 lomu apaļo tārpu agrīnā attīstībā. Tas var palīdzēt gūt ieskatu novecošanas pamatā esošajos mehānismos, jo šādas ģenētiskas un farmakoloģiskas iejaukšanās var palīdzēt veicināt veselību, kā arī ilgmūžība.
Lai gan šis pētījums attiecas tikai uz tārpiem, SLO-1 ir saglabājies daudzās dzīvnieku sugās, un tādējādi šis atklājums varētu būt piemērojams arī citu modeļu organismu novecošanās izpratnei. Tomēr nav vienkārši pētīt augstāko organismu novecošanos ilgāka dzīves ilguma dēļ. Tāpēc eksperimenti ir jāveic ar citiem paraugorganismiem, izņemot tārpus, piemēram, raugu, Drosophila un zīdītājus, piemēram, peles, kuru mūža ilgums nepārsniedz 4 gadus. Pēc tam eksperimentus varētu veikt ar cilvēka šūnu līnijām, jo to darīt in vivo cilvēkiem nav iespējams. Būtu nepieciešami nepārtraukti eksperimenti, lai atšķetinātu novecošanās pamatā esošos molekulāros un ģenētiskos mehānismus. Šis pētījums ir sniedzis milzīgas zināšanas par molekulāro mērķi, iespējamo vietu un precīzu laiku, kurā jāpiemēro pretnovecošanās stratēģija. Pētījumā tiek pieņemta motora samazināšanās neizbēgamība, tomēr tas iedvesmo to pārvarēt, novēršot agrīnu kognitīvo un motorisko samazināšanos.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Li G et al. 2019. Ģenētiskas un farmakoloģiskas iejaukšanās novecojošā motora nervu sistēmā palēnina motorisko novecošanos un pagarina C. elegans dzīves ilgumu. Zinātne Avansa. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
