Studien fremhever nøkkelgenene som kan forhindre motorisk funksjonsnedgang når en organisme eldes, for nå i ormer
Aldring er en naturlig og uunngåelig prosess for hver organisme der det er en nedgang i funksjon av mange forskjellige organer og vev. Det finnes ingen kur mot aldring. Forskere utforsker aldringsprosessen, og enhver observasjon av hvordan den kan bremses er av intriger for alle.
Etter hvert som dyr og mennesker eldes, skjer det gradvis, men betydelig forverring motor funksjoner på grunn av endringer i det nevromuskulære systemet – for eksempel redusert muskelstyrke, kraft i lemmuskler osv. Denne nedgangen som vanligvis starter rundt midtlivet er det mest fremtredende trekk ved aldring og er ansvarlig for de fleste problemene eldre møter som påvirker deres selvstendige liv . Å kunne stoppe eller til og med bremse nedgangen i motoriske funksjoner er det mest utfordrende aspektet å studere anti-aldring og bringer fokus på den grunnleggende funksjonelle enheten i det nevromuskulære systemet kalt "motorenheten", dvs. punktet hvor motorisk nerve og muskelfiber møtes.
Forskere fra University of Michigan Life Sciences Institute USA har avslørt den viktigste underliggende årsaken til progressiv nedgang i motorisk funksjon som var ansvarlig for økende skrøpelighet hos små aldrende ormer. Mer så, de har oppdaget en måte å bremse denne nedgangen. I deres studie publisert i Vitenskap Fremskritt, har de identifisert et molekyl som kan være det rette målet for å forbedre motorisk funksjon. Og denne spesielle veien i ormer kan være indikasjon på noe lignende hos aldrende pattedyr, inkludert mennesker. Millimeterlange rundormer kalt nematoder (C. elegans) viser et aldringsmønster som er veldig likt andre dyr, selv om de bare overlever i omtrent tre uker. Men denne begrensede levetiden gjør dem til et ideelt egnet modellsystem for å studere de vitenskapelige prosessene bak aldring, da levetiden deres enkelt kan overvåkes over kort tid.
Viktig komponent i aldring
Når ormer eldes, begynner de gradvis å miste sine fysiologiske funksjoner. Når de når midten av voksenlivet begynner motorikken deres å synke. Forskere ønsket å se på den eksakte årsaken til denne nedgangen. De satte seg fore å forstå endringen i samspillet mellom cellene etter hvert som ormer ble aldrende og analyserte posisjonene der motoriske nevroner kommuniserte med muskelvevet. Et gen (og relatert protein) ble identifisert kalt SLO-1 (slowpoke kaliumkanal familiemedlem 1) som har en nøkkelrolle i reguleringen av denne kommunikasjonen ved å fungere som en regulator. SLO-1 virker ved nevromuskulære knutepunkter og demper aktiviteten til nevroner som igjen bremser signalene fra motoriske nevroner til muskelvevet og dermed reduserer den motoriske funksjonen.
Forskere manipulerte SLO-1 ved å bruke standard genetiske verktøy og også et medikament kalt paxilline. I begge disse scenariene ble to signifikante effekter sett hos rundorm. For det første opprettholdt ormer en bedre motorisk funksjon, og for det andre økte levetiden deres sammenlignet med vanlige rundormer. Så det var som å ha en lengre levetid, men også med forbedret helse og styrke ettersom begge disse parameterne ble forbedret. Timing var nøkkelen for disse intervensjonene. Manipulasjoner til SLO-1 når de ble gjort veldig tidlig i ormens levetid hadde ingen konsekvens, og hos svært unge ormer hadde det en motsatt ganske skadelig effekt. Intervensjonen fungerer best når den gjøres i middels voksen alder. Forskere ønsker nå å forstå rollen til SLO-1 i tidlig utvikling hos rundorm. Dette kan bidra til å få innsikt i de underliggende mekanismene for aldring fordi slike genetiske og farmakologiske intervensjoner kan bidra til å fremme helse så vel som levetid.
Selv om denne studien er begrenset til ormer, er SLO-1 bevart på tvers av mange dyrearter, og derfor kan denne oppdagelsen også være anvendelig for å forstå aldring i andre modellorganismer. Det er imidlertid ikke enkelt å studere aldring i høyere organismer på grunn av lengre levetid. Det er grunnen til at det må utføres eksperimenter i andre modellorganismer bortsett fra ormer som gjær, Drosophila og pattedyr som mus hvis levetid er maksimalt 4 år. Eksperimenter kan deretter utføres på menneskelige cellelinjer, da det er umulig å gjøre det in vivo hos mennesker. Kontinuerlige eksperimenter ville være nødvendig for å avdekke molekylære og genetiske mekanismer bak aldring. Denne studien har gitt enorm kunnskap om et molekylært mål, potensielt sted og det nøyaktige tidspunktet når antialdringsstrategien skal brukes. Studien aksepterer uunngåelig motorisk tilbakegang, men inspirerer til å overvinne det ved å forhindre tidlig kognitiv og motorisk tilbakegang.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Li G et al. 2019. Genetiske og farmakologiske intervensjoner i det aldrende motoriske nervesystemet bremser motorisk aldring og forlenger levetiden hos C. elegans. Vitenskap Fremskritt. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
