Cercetătorii germani dezvăluie un mare secret al tinereții veșnice

Ce ne face să îmbătrânim? - Secretul tineretului
Cercetătorii de la Institutul de Biologie Moleculară (IMB) din Mainz au realizat un progres în cercetarea procesului de îmbătrânire. Oamenii de știință au reușit să demonstreze că factorii genetici pot încetini îmbătrânirea. Cu toate acestea, acești factori determină accelerarea procesului pe măsură ce oamenii îmbătrânesc.

În vierul rotund al speciei Caenorhabditis elegans se află dr. Med. Holger Richly și colegii săi au descoperit factori genetici care încetinesc îmbătrânirea animalelor tinere, dar accelerează procesul de viață mai târziu. Uimitor, controlează genele identificate procesul intracelular al autophagy, care nu se mai degradează componentele celulare funcționale și sunt atribuite proprietățile generale de promovare a sănătății. Rezultatele cercetării au fost publicate recent in Journal „științifice gene si dezvoltare“, publicat și oferă primele indicii cu privire la modul în care procesul de imbatranire a apărut ca un produs secundar inevitabil al evoluției.

Pentru totdeauna tânăr. Acesta este un vis uman vechi. Oamenii de știință se află pe pistă. (Imagine: Dan Race / fotolia.com)

In lucrarea lor, cercetatorii arata ca durata de viata se extinde în cazul în care Autophagieprozess este downregulated la animale mai mari, ceea ce duce, în general, la o întreținere a celulelor nervoase sanatoase si pentru a imbunatati sanatatea. Aceste cunoștințe nou dobândite ar putea avea, de asemenea, o semnificație pentru tratamentul bolilor neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer, Parkinson și boala Huntington, în care Autophagieprozess joacă, de asemenea, un rol.

Fiecare om și aproape fiecare specie de pe planeta noastră îmbătrânește. Întrebarea este: de ce? Conform teoriei evoluției lui Charles Darwin, selecția naturală înseamnă că organismele vii care se adaptează în mod optim la un habitat au șanse mai mari să supraviețuiască și să treacă genele lor la generațiile ulterioare. Cu cât mai multe proprietăți ale anumitor gene susțin propagarea, cu atât mai mult este selectată pentru aceste gene. Pe această bază, George C. Williams, dezvoltat în 1957 cu pleiotropy antagonistă (AP), o ipoteză de îmbătrânire, care prevede că evoluția selectează gene care sunt benefice în rândul tinerilor și perioada de reproducere, dar au un impact negativ la bătrânețe. Deși această teorie este fundamentată matematic, până în prezent au existat puține dovezi experimentale potrivit cărora genele se comportă conform acestei ipoteze.

În publicația ei disponibilă acum "Inhibarea neuronală a complexului de nucleație autofagică extinde durata de viață în C. elegans post-reproductiv". Holger Richly și laboratorul său de la IMB din Mainz au arătat că multe gene prezintă un comportament AP și, astfel, accelerează foarte mult procesul de îmbătrânire. Desi echipa de cercetare cu 800 de aproximativ 20.000 de gene, doar o parte a genomului Caenorhabditis elegans a examinat, oamenii de știință au reușit să găsească un număr considerabil de 30 de gene care se comportă în conformitate cu AP-teorie. „Atunci când considerăm că am testat, doar patru la suta din toate genele de vierme în ecranul nostru, se poate presupune că multe alte gene AP pot fi identificate“, spune Jonathan Byrne, fost student absolvent in laboratorul de Dr. Holger Richly la IMB și unul dintre cei doi autori principali ai studiului.

"Dovada că îmbătrânirea este determinată de evoluție nu a fost singura surpriză în cercetarea noastră", adaugă Thomas Wilhelm, co-autor al publicației. „A mai ne-a surprins cunoștințele sunt implicate în care procesele biologice fundamentale gene identificate.“ Oamenii de stiinta au descoperit ca autophagy, care este un proces esențial de reciclare celulara, care este de obicei necesară pentru a menține funcțiile vitale și pentru longevitatea , arată un comportament AP foarte puternic. "În acest moment, cercetarea noastră a fost cu adevărat fascinantă," Dr. Holger Richly, lider de cercetare la IMB și lider de proiect al acestui studiu. Este bine cunoscut faptul că procesul de autofagie se înrăutățește și se agravează odată cu vârsta, dar autorii studiului arată că este complet disfuncțional și chiar dăunător în viermii mai vechi. Biologii biologici au arătat că downregularea genelor cheie care inițiază procesul autofagiei sporește dramatic durata de viață.

Aceste constatari ar trebui sa ne faca sa gandim si sa ne conduca la critica teoriile noastre de autophagy, dr. Holger Richly explică: "Autofagia a fost aproape întotdeauna considerată benefică, chiar dacă nu funcționează prea mult. În schimb, ne arată grave consecințe negative care pot apărea în cazul în care autophagy se prăbușește târziu în viață, treptat, și că ar fi, probabil, mai bine dacă ai putea trece autophagy la bătrânețe. Aceasta este pleiotropy antagonice clasic: În viermi tineri autofagie funcționează corespunzător și este esențială pentru dezvoltarea subiectului, dar după reproducerea este defect și provoacă vârsta animalelor“.

Ca parte a cercetărilor sale, Richly și echipa sa au reușit să coreleze originea fenotipului îmbătrânit cu un țesut specific numit neuroni. Dezactivarea autofagiei în neuronii viermilor vechi nu numai că prelungește durata de viață, ci și îmbunătățește dramatic sănătatea animalelor. "E ca și cum am lua un medicament la jumătatea vieții noastre, care ne ajută să rămânem în formă și tânără și să trăim mai mult. Trebuie să fie așa ceva pentru viermi ", spune Thomas Wilhelm. "Dezactivăm autofagia numai într-un singur țesut și există o schimbare a întregului animal. Neuronii din viermii tratați sunt mai sănătoși și credem că acesta este motivul pentru care restul corpului și în special mușchii rămân sănătoși. Linia de jos este că duce la o prelungire de viață de 50%. "

Desi autorii nu stiu inca exact care mecanism pastreaza neuronii sanatosi, rezultatele studiului ar putea oferi indicii importante. "Există multe tulburări neuronale asociate cu autofagia disfuncțională, cum ar fi Alzheimer, Parkinson și Huntington. Ar fi posibil ca genele autophagy identificate în studiul nostru să deschidă noi opțiuni terapeutice ", spune Wilhelm. Deși astfel de tratamente sunt încă departe, posibilitatea ca noile descoperiri să fie transferate oamenilor este promițătoare.

Release:
Wilhelm T, Byrne J, Medina R, Kolundzic E, Geisinger J, Hajduskova M, Tursun B și Richly H (2017). Inhibarea neuronală a complexului de nucleație autofagică extinde durata de viață în C. elegans post-reproductiv. Genele Dev. 31, (15),
DOI: 10.1101 / gad.301648.117