Studija naglašava ključne gene koji mogu spriječiti pad motoričke funkcije kako organizam stari, za sada kod crva
Starenje je prirodan i neizbježan proces za svaki organizam u kojem dolazi do opadanja funkcije mnogih različitih organa i tkiva. Ne postoji lijek za starenje. Znanstvenici istražuju proces starenja i svako uviđanje kako bi se ono moglo usporiti zaintrigira sve.
Kako životinje i ljudi stare, dolazi do postupnog, ali značajnog pogoršanja motor funkcionira zbog promjena u neuromišićnom sustavu – na primjer smanjena mišićna snaga, snaga mišića udova itd. Ovaj pad koji obično počinje oko srednjeg života najistaknutije je obilježje starenja i odgovoran je za većinu problema s kojima se suočavaju starije osobe, što utječe na njihov samostalan život . Sposobnost zaustaviti ili čak usporiti pad motoričkih funkcija je najizazovniji aspekt za proučavanje protiv starenja i usmjerava fokus na osnovnu funkcionalnu jedinicu neuromišićnog sustava zvanu 'motorička jedinica' tj. točku gdje se spajaju motorni živac i mišićno vlakno.
Istraživači s Instituta za prirodne znanosti Sveučilišta Michigan u SAD-u otkrili su glavni temeljni uzrok progresivnog pada motoričke funkcije koji je bio odgovoran za sve veću slabost kod sitnih crva koji stare. Štoviše, otkrili su način da uspore ovaj pad. U njihovoj studiji objavljenoj u Znanost Napredak, identificirali su molekulu koja može biti prava meta za poboljšanje motoričke funkcije. A ovaj konkretan put u crvima mogao bi ukazivati na nešto slično kod sisavaca koji stare, uključujući i ljude. Milimetarski dugi okrugli crvi zvani nematode (C. elegans) pokazuju obrazac starenja vrlo sličan drugim životinjama, iako prežive samo oko tri tjedna. Ali ovaj ograničeni životni vijek čini ih idealno prikladnim modelnim sustavom za proučavanje znanstvenih procesa iza starenja jer se njihov životni vijek može lako pratiti tijekom kratkog vremena.
Važna komponenta starenja
Kada crvi stare, počinju postupno gubiti svoje fiziološke funkcije. Kada dosegnu sredinu svoje odrasle dobi, motoričke sposobnosti počinju pokazivati pad. Istraživači su željeli pogledati točan razlog ovog pada. Namjerili su razumjeti promjenu u interakciji stanica kako su crvi starili i analizirali položaje na kojima su motorni neuroni komunicirali s mišićnim tkivom. Identificiran je gen (i srodni protein) nazvan SLO-1 (član obitelji 1 sporih kalijevih kanala) koji ima ključnu ulogu u regulaciji ovih komunikacija djelujući kao regulator. SLO-1 djeluje na neuromuskularnim spojevima i prigušuje aktivnost neurona što zauzvrat usporava signale od motornih neurona do mišićnog tkiva i tako smanjuje motoričku funkciju.
Istraživači su manipulirali SLO-1 korištenjem standardnih genetskih alata i lijeka po imenu paksilin. U oba ova scenarija uočena su dva značajna učinka kod okruglih crva. Prvo, crvi su zadržali bolju motoričku funkciju i drugo, njihov životni vijek se produžio u usporedbi s normalnim okruglim crvima. Dakle, bilo je to kao da imate duži životni vijek, ali i s poboljšanim zdravljem i snagom jer su se oba ova parametra poboljšala. Vrijeme je bilo ključno za ove intervencije. Manipulacije sa SLO-1 kada su učinjene vrlo rano u životnom vijeku crva nisu imale posljedice, a kod vrlo mladih crva imale su suprotan vrlo štetan učinak. Intervencija najbolje djeluje kada se radi u srednjoj odrasloj dobi. Istraživači sada žele razumjeti ulogu SLO-1 u ranom razvoju okruglih crva. To može pomoći u stjecanju uvida u temeljne mehanizme starenja jer takve genetske i farmakološke intervencije mogu pomoći u promicanju zdravlja, kao i dugovječnost.
Iako je ova studija ograničena na crve, SLO-1 je očuvan u mnogim životinjskim vrstama i stoga bi ovo otkriće moglo biti primjenjivo na razumijevanje starenja i kod drugih modelnih organizama. Međutim, nije jednostavno proučavati starenje u višim organizmima zbog dužeg životnog vijeka. Zato je potrebno pokuse provoditi i na drugim modelnim organizmima osim na crvima poput kvasca, Drosophila i sisavcima poput miševa čiji je životni vijek maksimalno 4 godine. Eksperimenti bi se tada mogli provesti na ljudskim staničnim linijama jer je to in vivo kod ljudi nemoguće. Bili bi potrebni kontinuirani eksperimenti kako bi se otkrili molekularni i genetski mehanizmi koji stoje iza starenja. Ova studija pružila je golemo znanje o molekularnoj meti, potencijalnom mjestu i točnom vremenu u kojem bi se strategija protiv starenja trebala primijeniti. Studija prihvaća neizbježnost motoričkog pada, ali nadahnjuje da ga se prevlada sprječavanjem ranog kognitivnog i motoričkog pada.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Li G i sur. 2019. Genetske i farmakološke intervencije u starenju motoričkog živčanog sustava usporavaju motorno starenje i produljuju životni vijek C. elegans. Znanost Napredak. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
