Проучването подчертава ключовите гени, които могат да предотвратят намаляването на двигателната функция с остаряването на организма, засега при червеи
Застаряването на населението е естествен и неизбежен процес за всеки организъм, при който се наблюдава влошаване на функцията на много различни органи и тъкани. Няма лек за стареенето. Учените изследват процеса на стареене и всяко виждане как може да бъде забавено е интрига за всички.
С напредването на възрастта на животните и хората се наблюдава постепенно, но значително влошаване мотор функции, дължащи се на промени в нервно-мускулната система – например намалена мускулна сила, сила на мускулите на крайниците и т.н. Този спад, който обикновено започва около средната възраст, е най-ярката характеристика на стареенето и е отговорен за повечето проблеми, пред които са изправени възрастните хора, което се отразява на техния независим живот . Да можете да спрете или дори да забавите упадъка на двигателните функции е най-предизвикателният аспект за изследване на против стареене и фокусира вниманието върху основната функционална единица на нервно-мускулната система, наречена „моторна единица“, т.е. точката, където се срещат двигателните нерви и мускулните влакна.
Изследователи от Института по естествени науки на Мичиганския университет, САЩ, разкриха основната причина за прогресивния спад на двигателната функция, която е отговорна за увеличаването на слабостта на малките стареещи червеи. Нещо повече, те са открили начин да забавят този спад. В тяхното проучване, публикувано в Наука Авансите, те са идентифицирали молекула, която може да бъде правилната цел за подобряване на двигателната функция. И този конкретен път при червеите може да е показателен за нещо подобно при стареещите бозайници, включително и хората. Милиметровите кръгли червеи, наречени нематоди (C. elegans), показват модел на стареене, много подобен на други животни, въпреки че оцеляват само около три седмици. Но тази ограничена продължителност на живота ги прави идеално подходяща моделна система за изследване на научните процеси зад стареенето, тъй като продължителността на живота им може лесно да бъде наблюдавана за кратък период от време.
Важен компонент на стареенето
Когато червеите остаряват, те започват постепенно да губят физиологичните си функции. Когато достигнат средата на зряла възраст, двигателните им умения започват да намаляват. Изследователите искаха да разгледат точната причина за този спад. Те се заеха да разберат промяната във взаимодействието на клетките при стареенето на червеите и анализираха позициите, където моторните неврони комуникират с мускулната тъкан. Идентифициран е ген (и свързан с него протеин), наречен SLO-1 (член 1 на семейството на бавен калиев канал), който има ключова роля в регулирането на тези комуникации, като действа като регулатор. SLO-1 действа в нервно-мускулните връзки и потиска активността на невроните, което от своя страна забавя сигналите от моторните неврони към мускулната тъкан и по този начин намалява двигателната функция.
Изследователите манипулират SLO-1, като използват стандартни генетични инструменти, а също и лекарство, наречено паксилин. И в двата сценария се наблюдават два значителни ефекта при кръглите червеи. Първо, червеите поддържат по-добра двигателна функция и второ, продължителността на живота им се увеличава в сравнение с нормалните кръгли червеи. Така че беше като да имате по-дълъг живот, но също и с подобрено здраве и сила, тъй като и двата параметъра бяха подобрени. Времето беше ключово за тези интервенции. Манипулациите към SLO-1, когато са извършени много рано в живота на червея, нямат последствия, а при много млади червеи имат обратен, доста пагубен ефект. Интервенцията работи най-добре, когато се прави в средна зряла възраст. Сега изследователите искат да разберат ролята на SLO-1 в ранното развитие на кръглите червеи. Това може да помогне за придобиване на представа за основните механизми на стареенето, тъй като такива генетични и фармакологични интервенции могат да помогнат за насърчаване на здравето, както и дълголетие.
Въпреки че това изследване е ограничено до червеи, SLO-1 е запазен в много животински видове и по този начин това откритие може да бъде приложимо за разбиране на стареенето и при други моделни организми. Въпреки това, не е лесно да се изследва стареенето при по-висши организми поради по-дългата продължителност на живота. Ето защо трябва да се провеждат експерименти в други моделни организми, с изключение на червеи като дрожди, Drosophila и бозайници като мишки, чиято продължителност на живота е максимум 4 години. След това могат да се провеждат експерименти върху човешки клетъчни линии, тъй като това in vivo при хора е невъзможно. Ще са необходими непрекъснати експерименти, за да се разкрият молекулярните и генетични механизми зад стареенето. Това проучване предостави огромни познания за молекулярна цел, потенциално място и точния момент, в който трябва да се приложи стратегията против стареене. Проучването приема неизбежността на двигателния упадък, но вдъхновява за преодоляването му чрез предотвратяване на ранен когнитивен и двигателен упадък.
***
Източник (и)
Li G и сътр. 2019. Генетични и фармакологични интервенции в застаряващата двигателна нервна система забавят двигателното стареене и удължават живота на C. elegans. Наука Авансите. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
***
