Lauantai 21. joulukuuta 2013.- Tutkijat Harvardin yliopiston lääketieteellisestä korkeakoulusta Cambridgessä, Massachusettsissa, Yhdysvalloissa, Kansallisen ikääntymisen instituutissa ja Uuden Etelä-Walesin yliopistossa Sydneyssä, Australiassa, ovat löytäneet nisäkkäiden ikääntymisen syistä, jotka voivat olla palautuvia. Tämän löytön ydin, julkaistu julkaisussa 'Cell', on sarja molekyylitapahtumia, jotka sallivat viestinnän solujen sisällä ytimen ja mitokondrioiden välillä.
Kun kommunikaatio hajoaa, ikääntyminen kiihtyy, mutta antamalla ihmiskehossa luonnollisesti tuotettua molekyyliä, tutkijat palauttivat vanhusten hiirten viestintäverkon, ja myöhemmät kudosnäytteet osoittivat keskeiset biologiset ominaisuudet, jotka olivat vertailukelpoisia. paljon nuorempien eläinten eläimille.
"Löytämämme ikääntymisprosessi on kuin aviopari: kun he ovat nuoria, he kommunikoivat hyvin, mutta ajan mittaan asumalla suljetuissa paikoissa monien vuosien ajan viestintä hajoaa", koulun genetiikan professori kertoo. of Harvard Medicine David Sinclair, tutkimuksen pääkirjailija. Kuten kumppanin kanssa, kommunikaation palauttaminen ratkaisi ongelman.
Mitokondrioita kutsutaan usein solun "hermokeskukseksi", joka tuottaa kemiallista energiaa välttämättömien biologisten toimintojen suorittamiseksi. Nämä itsenäiset organelit, jotka elävät soluissamme ja joilla on omat pienet genomit, on aina tunnistettu ikääntymisen keskeisiksi biologisiksi tekijöiksi, niin että niiden muuttuessa ajan myötä toimintakyvyttömiksi, monet niihin liittyvät sairaudet Iän myötä Alzheimerin tauti ja diabetes ovat vähitellen vakiintuneet.
Tutkijat ovat yleensä suhtautuneet skeptisesti ajatukseen, että ikääntyminen voidaan peruuttaa, pääasiassa vallitsevan teorian perusteella, että ikään liittyvät pahat ovat seurausta mitokondriaalisen DNA: n mutaatioista ja että niitä ei voida peruuttaa.
Sinclair ja hänen ryhmänsä ovat tutkineet monien vuosien ajan ikääntymistä, joka on laajalti määritelty toiminnan vähittäiseksi heikkenemiseksi ajan myötä, keskittyen pääasiassa geeniryhmään, jota kutsutaan sirtuineiksi. Aikaisemmat laboratorion tutkimukset osoittivat, että yksi näistä geeneistä, SIRT1, aktivoitui resveratroliyhdisteellä, jota löytyy rypäleistä, punaviinistä ja eräistä pähkinöistä.
Tutkijatohtori Sinclair Ana Gomesin laboratoriossa oli analysoinut hiiriä, joista tämä SIRT1-geeni oli poistettu. Tutkijat ennustivat tarkasti, että näillä hiirillä voi olla ikääntymisen merkkejä, mukaan lukien mitokondrioiden toimintahäiriöt, mutta he olivat yllättyneitä huomatessaan, että suurin osa solun ytimen mitokondrioproteiineista oli normaaleilla tasoilla ja vain mitokondrioiden genomin koodaamat pienenivät. .
Nämä asiantuntijat löysivät monimutkaisen tapahtumien kaskadin, joka alkaa kemikaalilla nimeltä NAD ja päättyy avainmolekyyliin, joka kuljettaa tietoa ja koordinoi toimia solun ydingenomin ja mitokondrioiden genomin välillä. Solut pysyvät terveinä niin kauan kuin genomien välinen koordinaatio pysyy sujuvana, joten SIRT1: n rooli on välittäjä, samanlainen kuin vartija, joka varmistaa, että tunkeutuvaksi HIF-1-niminen molekyyli ei häiritse kommunikointia .
Vielä epäselvistä syistä ja vanhetessasi NAD-arvot alkavat laskea. Ilman tarpeeksi NAD: tä SIRT1 menettää kykynsä tarkkailla HIF-1: tä, joten HIF-1: n tasot voimistuvat ja alkavat tuhota genomien välistä viestintää. Ajan myötä tutkimusryhmä havaitsi, että tämä viestinnän menetys vähentää solujen kykyä tuottaa energiaa ja ikääntymisen ja sairauden merkit ilmenevät.
Gomes havaitsi, että antamalla endogeenistä yhdistettä, joka muuttaa solut NAD: ksi, hän pystyi korjaamaan rikkoutuneen verkon ja palauttamaan nopeasti viestinnän ja mitokondrioiden toiminnan. Jos yhdistettä annetaan riittävän aikaisin, ennen liiallisen mutaation kertymistä, muutamassa päivässä, jotkut ikääntymisprosessin näkökohdat voivat kumota.
Tutkiessaan kahden vuoden ikäisten hiirten lihaksia, jotka olivat saaneet NAD: ta tuottavan yhdisteen viikossa, tutkijat etsivät indikaattoreita insuliiniresistenssistä, tulehduksesta ja lihasmassan menetyksestä. Kaikissa kolmessa tapauksessa hiirten kudos muistutti kuuden kuukauden ikäisten hiirten kudosta, mikä inhimillisissä vuosissa tarkoittaa muutosta 60 vuodesta 20 vuodeksi näillä erityisillä alueilla.
Erityisen tärkeä näkökohta tähän havaintoon liittyy HIF-1: ään. HIF-1 aktivoituu tavallisesti enemmän kuin yksinkertainen tunkeileva molekyyli, joka turhauttaa viestintää, kun ruumiista puuttuu happea; muuten, ole vaiti. On kuitenkin tiedossa, että syöpä aktivoi ja sekvestoi HIF-1: n.
"On varmasti merkittävää havaita, että monen tyyppisissä syöpissä aktivoituva molekyyli syttyy myös ikääntymisen aikana", sanoo Gomes. "Olemme alkaneet nähdä nyt, että syövän fysiologia on tietyissä suhteissa samanlainen kuin ikääntyminen. tämä saattaa selittää, miksi suurin syöpäriski on ikä. "
Lähde:
Tunnisteet:
Ravitsemus Eri Uudistuminen
Kun kommunikaatio hajoaa, ikääntyminen kiihtyy, mutta antamalla ihmiskehossa luonnollisesti tuotettua molekyyliä, tutkijat palauttivat vanhusten hiirten viestintäverkon, ja myöhemmät kudosnäytteet osoittivat keskeiset biologiset ominaisuudet, jotka olivat vertailukelpoisia. paljon nuorempien eläinten eläimille.
"Löytämämme ikääntymisprosessi on kuin aviopari: kun he ovat nuoria, he kommunikoivat hyvin, mutta ajan mittaan asumalla suljetuissa paikoissa monien vuosien ajan viestintä hajoaa", koulun genetiikan professori kertoo. of Harvard Medicine David Sinclair, tutkimuksen pääkirjailija. Kuten kumppanin kanssa, kommunikaation palauttaminen ratkaisi ongelman.
Mitokondrioita kutsutaan usein solun "hermokeskukseksi", joka tuottaa kemiallista energiaa välttämättömien biologisten toimintojen suorittamiseksi. Nämä itsenäiset organelit, jotka elävät soluissamme ja joilla on omat pienet genomit, on aina tunnistettu ikääntymisen keskeisiksi biologisiksi tekijöiksi, niin että niiden muuttuessa ajan myötä toimintakyvyttömiksi, monet niihin liittyvät sairaudet Iän myötä Alzheimerin tauti ja diabetes ovat vähitellen vakiintuneet.
Tutkijat ovat yleensä suhtautuneet skeptisesti ajatukseen, että ikääntyminen voidaan peruuttaa, pääasiassa vallitsevan teorian perusteella, että ikään liittyvät pahat ovat seurausta mitokondriaalisen DNA: n mutaatioista ja että niitä ei voida peruuttaa.
Sinclair ja hänen ryhmänsä ovat tutkineet monien vuosien ajan ikääntymistä, joka on laajalti määritelty toiminnan vähittäiseksi heikkenemiseksi ajan myötä, keskittyen pääasiassa geeniryhmään, jota kutsutaan sirtuineiksi. Aikaisemmat laboratorion tutkimukset osoittivat, että yksi näistä geeneistä, SIRT1, aktivoitui resveratroliyhdisteellä, jota löytyy rypäleistä, punaviinistä ja eräistä pähkinöistä.
Tutkijatohtori Sinclair Ana Gomesin laboratoriossa oli analysoinut hiiriä, joista tämä SIRT1-geeni oli poistettu. Tutkijat ennustivat tarkasti, että näillä hiirillä voi olla ikääntymisen merkkejä, mukaan lukien mitokondrioiden toimintahäiriöt, mutta he olivat yllättyneitä huomatessaan, että suurin osa solun ytimen mitokondrioproteiineista oli normaaleilla tasoilla ja vain mitokondrioiden genomin koodaamat pienenivät. .
Nämä asiantuntijat löysivät monimutkaisen tapahtumien kaskadin, joka alkaa kemikaalilla nimeltä NAD ja päättyy avainmolekyyliin, joka kuljettaa tietoa ja koordinoi toimia solun ydingenomin ja mitokondrioiden genomin välillä. Solut pysyvät terveinä niin kauan kuin genomien välinen koordinaatio pysyy sujuvana, joten SIRT1: n rooli on välittäjä, samanlainen kuin vartija, joka varmistaa, että tunkeutuvaksi HIF-1-niminen molekyyli ei häiritse kommunikointia .
Vielä epäselvistä syistä ja vanhetessasi NAD-arvot alkavat laskea. Ilman tarpeeksi NAD: tä SIRT1 menettää kykynsä tarkkailla HIF-1: tä, joten HIF-1: n tasot voimistuvat ja alkavat tuhota genomien välistä viestintää. Ajan myötä tutkimusryhmä havaitsi, että tämä viestinnän menetys vähentää solujen kykyä tuottaa energiaa ja ikääntymisen ja sairauden merkit ilmenevät.
Gomes havaitsi, että antamalla endogeenistä yhdistettä, joka muuttaa solut NAD: ksi, hän pystyi korjaamaan rikkoutuneen verkon ja palauttamaan nopeasti viestinnän ja mitokondrioiden toiminnan. Jos yhdistettä annetaan riittävän aikaisin, ennen liiallisen mutaation kertymistä, muutamassa päivässä, jotkut ikääntymisprosessin näkökohdat voivat kumota.
Tutkiessaan kahden vuoden ikäisten hiirten lihaksia, jotka olivat saaneet NAD: ta tuottavan yhdisteen viikossa, tutkijat etsivät indikaattoreita insuliiniresistenssistä, tulehduksesta ja lihasmassan menetyksestä. Kaikissa kolmessa tapauksessa hiirten kudos muistutti kuuden kuukauden ikäisten hiirten kudosta, mikä inhimillisissä vuosissa tarkoittaa muutosta 60 vuodesta 20 vuodeksi näillä erityisillä alueilla.
Erityisen tärkeä näkökohta tähän havaintoon liittyy HIF-1: ään. HIF-1 aktivoituu tavallisesti enemmän kuin yksinkertainen tunkeileva molekyyli, joka turhauttaa viestintää, kun ruumiista puuttuu happea; muuten, ole vaiti. On kuitenkin tiedossa, että syöpä aktivoi ja sekvestoi HIF-1: n.
"On varmasti merkittävää havaita, että monen tyyppisissä syöpissä aktivoituva molekyyli syttyy myös ikääntymisen aikana", sanoo Gomes. "Olemme alkaneet nähdä nyt, että syövän fysiologia on tietyissä suhteissa samanlainen kuin ikääntyminen. tämä saattaa selittää, miksi suurin syöpäriski on ikä. "
Lähde:
