Даследаванне падкрэслівае ключавыя гены, якія могуць прадухіліць зніжэнне рухальных функцый па меры старэння арганізма, пакуль у чарвякоў
Старэнне з'яўляецца натуральным і непазбежным працэсам для кожнага арганізма, пры якім адбываецца зніжэнне функцыі мноства розных органаў і тканак. Няма лекаў ад старэння. Навукоўцы даследуюць працэс старэння, і любое меркаванне аб тым, як яго можна запаволіць, выклікае інтрыгу для ўсіх.
Па меры старэння жывёл і людзей адбываецца паступовае, але значнае пагаршэнне стану рухавік функцыі з-за змяненняў у нервова-мышачнай сістэме - напрыклад, зніжэнне мышачнай сілы, магутнасці цягліц канечнасцяў і г.д. Гэта зніжэнне, якое звычайна пачынаецца ў сярэднім узросце, з'яўляецца найбольш прыкметнай рысай старэння і адказвае за большасць праблем, з якімі сутыкаюцца пажылыя людзі, што ўплывае на іх самастойнае жыццё . Магчымасць спыніць або нават запаволіць зніжэнне рухальных функцый - гэта найбольш складаны аспект для вывучэння амаладжальны і засяроджвае ўвагу на асноўнай функцыянальнай адзінцы нервова-цягліцавай сістэмы, якая называецца «рухальная адзінка», г.зн. кропка, дзе сустракаюцца рухальныя нервы і цягліцавыя валокны.
Даследчыкі з Інстытута навук аб жыцці Мічыгана ЗША выявілі асноўную прычыну прагрэсіўнага зніжэння рухальных функцый, якое было адказным за павелічэнне слабасці маленькіх старэючых чарвякоў. Больш за тое, яны знайшлі спосаб запаволіць гэты спад. У іх даследаванні, апублікаваным у Навука развіваецца, яны вызначылі малекулу, якая можа стаць правільнай мішэнню для паляпшэння рухальнай функцыі. І гэты канкрэтны шлях у чарвякоў можа сведчыць пра нешта падобнае ў старэючых млекакормячых, у тым ліку і ў чалавека. Міліметровыя круглыя чарвякі, званыя нематодамі (C. elegans), дэманструюць карціну старэння, вельмі падобны на іншых жывёл, хоць яны выжываюць толькі каля трох тыдняў. Але гэтая абмежаваная працягласць жыцця робіць іх ідэальна падыходнай мадэльнай сістэмай для вывучэння навуковых працэсаў, якія стаяць за старэннем, паколькі іх працягласць жыцця можна лёгка кантраляваць на працягу кароткага часу.
Важная складнік старэння
Калі глісты старэюць, яны пачынаюць паступова губляць свае фізіялагічныя функцыі. Калі яны дасягаюць сярэдзіны свайго дарослага ўзросту, іх рухальныя навыкі пачынаюць паказваць зніжэнне. Даследчыкі хацелі паглядзець дакладную прычыну гэтага зніжэння. Яны вырашылі зразумець змены ва ўзаемадзеянні клетак па меры старэння чарвякоў і прааналізавалі пазіцыі, дзе рухальныя нейроны звязваліся з мышачнай тканінай. Быў ідэнтыфікаваны ген (і роднасны бялок) пад назвай SLO-1 (член сямейства 1 запаволеных каліевых каналаў), які мае ключавую ролю ў рэгуляванні гэтых камунікацый, дзейнічаючы ў якасці рэгулятара. SLO-1 дзейнічае на нервова-цягліцавых злучэннях і аслабляе актыўнасць нейронаў, што, у сваю чаргу, запавольвае сігналы ад маторных нейронаў да мышачнай тканіны і, такім чынам, зніжае рухальныя функцыі.
Даследчыкі маніпулявалі SLO-1, выкарыстоўваючы стандартныя генетычныя інструменты, а таксама прэпарат пад назвай паксілін. У абодвух гэтых сцэнарах у круглых чарвякоў назіраліся два значныя эфекты. Па-першае, чарвякі падтрымлівалі лепшую маторную функцыю, а па-другое, працягласць іх жыцця павялічылася ў параўнанні са звычайнымі круглымі чарвякамі. Такім чынам, гэта было падобна на працягласць жыцця, але і з паляпшэннем здароўя і сілы, так як абодва гэтыя параметры палепшыліся. Тэрмін быў ключавым для гэтых умяшанняў. Маніпуляцыі з SLO-1, праведзеныя на вельмі ранніх тэрмінах жыцця чарвяка, не мелі ніякіх наступстваў, а ў вельмі маладых чарвякоў гэта аказвала супрацьлеглы, даволі шкодны эфект. Умяшанне працуе лепш за ўсё, калі праводзіцца ў сярэднім дарослым узросце. Цяпер даследчыкі хочуць зразумець ролю SLO-1 у раннім развіцці круглых чарвякоў. Гэта можа дапамагчы атрымаць уяўленне аб асноўных механізмах старэння, таму што такія генетычныя і фармакалагічныя ўмяшанні могуць дапамагчы ўмацаванню здароўя, а таксама даўгавечнасць.
Нягледзячы на тое, што гэта даследаванне абмяжоўваецца чарвякамі, SLO-1 захоўваецца ў многіх відах жывёл, і, такім чынам, гэта адкрыццё можа быць дастасавальна да разумення старэння ў іншых мадэльных арганізмах. Аднак вывучаць старэнне ў вышэйшых арганізмах няпроста з-за большай працягласці жыцця. Таму эксперыменты неабходна праводзіць на іншых мадэльных арганізмах, акрамя чарвякоў, такіх як дрожджы, дразафілы, і млекакормячых, такіх як мышы, працягласць жыцця якіх складае максімум 4 гады. Затым можна было б праводзіць эксперыменты на клеткавых лініях чалавека, паколькі зрабіць гэта in vivo на людзях немагчыма. Каб разгадаць малекулярныя і генетычныя механізмы, якія стаяць за старэннем, спатрэбіцца бесперапынныя эксперыменты. Гэта даследаванне дало велізарныя веды аб малекулярнай мішэні, патэнцыйным месцы і дакладных тэрмінах, у якія павінна быць прыменена стратэгія барацьбы са старэннем. Даследаванне прызнае непазбежнасць рухальнага зніжэння, але натхняе на яго пераадоленне, прадухіляючы ранняе зніжэнне кагнітыўных і рухальных здольнасцяў.
***
Крыніца (я)
Лі Г і інш. 2019. Генетычныя і фармакалагічныя ўмяшанні ў старэнне маторнай нервовай сістэмы запавольваюць маторнае старэнне і падаўжаюць працягласць жыцця C. elegans. Навука развіваецца. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
***
