Studie belyser nyckelgener som kan förhindra motorisk funktionsnedgång när en organism åldras, för nu i maskar
Åldrande är en naturlig och oundviklig process för varje organism där det finns en nedgång i funktion av många olika organ och vävnader. Det finns inget botemedel mot åldrande. Forskare undersöker åldrandeprocessen och varje syn på hur den kan bromsas är intressant för alla.
När djur och människor åldras sker en gradvis men betydande försämring Motorn funktioner på grund av förändringar i det neuromuskulära systemet – t.ex. minskad muskelstyrka, lemmusklers kraft etc. Denna nedgång som vanligtvis börjar runt mitten av livet är det mest framträdande kännetecknet för åldrande och är ansvarig för de flesta av de problem som äldre möter och som påverkar deras självständiga liv . Att kunna stoppa eller till och med bromsa nedgången i motoriska funktioner är den mest utmanande aspekten att studera anti-aging och fokuserar på den grundläggande funktionella enheten i det neuromuskulära systemet som kallas "motorenheten", dvs. punkten där motornerven och muskelfibrerna möts.
Forskare från University of Michigan Life Sciences Institute USA har avslöjat den främsta bakomliggande orsaken till progressiv försämring av motorisk funktion som var ansvarig för att öka svagheten hos små åldrande maskar. Mer så, de har upptäckt ett sätt att bromsa denna nedgång. I deras studie publicerad i Vetenskap Förskott, har de identifierat en molekyl som kan vara det rätta målet för att förbättra motorfunktionen. Och denna speciella väg hos maskar kan tyda på något liknande hos åldrande däggdjur, inklusive människor. Millimeterlånga rundmaskar som kallas nematoder (C. elegans) uppvisar ett åldrandemönster som mycket liknar andra djur även om de bara överlever i cirka tre veckor. Men denna begränsade livslängd gör dem till ett idealiskt modellsystem för att studera de vetenskapliga processerna bakom åldrandet eftersom deras livslängd lätt kan övervakas under en kort tidsperiod.
Viktig komponent i åldrandet
När maskar åldras börjar de gradvis förlora sina fysiologiska funktioner. När de når mitten av sin vuxen ålder börjar deras motoriska färdigheter att minska. Forskare ville titta på den exakta orsaken till denna nedgång. De försökte förstå förändringen i cellers interaktion när maskar åldrades och analyserade positionerna där motorneuroner kommunicerade med muskelvävnaden. En gen (och relaterat protein) identifierades som heter SLO-1 (slowpoke kaliumkanal familjemedlem 1) som har en nyckelroll i regleringen av dessa kommunikationer genom att fungera som en regulator. SLO-1 verkar vid neuromuskulära korsningar och dämpar neuronernas aktivitet vilket i sin tur bromsar signalerna från motorneuroner till muskelvävnaden och därmed minskar den motoriska funktionen.
Forskare manipulerade SLO-1 genom att använda vanliga genetiska verktyg och även ett läkemedel som heter paxilline. I båda dessa scenarier sågs två signifikanta effekter hos spolmaskar. För det första bibehöll maskar en bättre motorisk funktion och för det andra ökade deras livslängd jämfört med vanliga spolmaskar. Så det var som att ha en längre livslängd men också med förbättrad hälsa och styrka eftersom båda dessa parametrar förbättrades. Timing var nyckeln för dessa interventioner. Manipulationer till SLO-1 när de gjordes mycket tidigt i maskens livslängd hade ingen konsekvens, och hos mycket unga maskar hade det en motsatt ganska skadlig effekt. Interventionen fungerar bäst när den görs i medelvuxen ålder. Forskare vill nu förstå vilken roll SLO-1 spelar i tidig utveckling hos spolmaskar. Detta kan hjälpa till att få insikter om de underliggande mekanismerna för åldrande eftersom sådana genetiska och farmakologiska ingrepp kan hjälpa till att främja hälsan samt livslängd.
Även om denna studie är begränsad till maskar, är SLO-1 bevarad över många djurarter och därför kan denna upptäckt vara tillämpbar för att förstå åldrande i andra modellorganismer också. Det är dock inte enkelt att studera åldrande i högre organismer på grund av längre livslängd. Det är därför som experiment måste utföras i andra modellorganismer förutom maskar som jäst, Drosophila och däggdjur som möss vars livslängd är maximalt 4 år. Experiment kan sedan utföras på mänskliga cellinjer eftersom det är omöjligt att göra det in vivo på människor. Kontinuerliga experiment skulle behövas för att reda ut molekylära och genetiska mekanismer bakom åldrandet. Denna studie har gett enorm kunskap om ett molekylärt mål, potentiell plats och den exakta tidpunkten vid vilken anti-åldringsstrategin bör tillämpas. Studien accepterar oundvikligheten av motorisk försämring men inspirerar till att övervinna den genom att förhindra tidig kognitiv och motorisk försämring.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Li G et al. 2019. Genetiska och farmakologiska ingrepp i det åldrande motoriska nervsystemet bromsar motoriskt åldrande och förlänger livslängden hos C. elegans. Vetenskap Förskott. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
