Основните истражувања за генетските механизми на стареење го разјаснија PZ - Pharmazeutische Zeitung
| Тео Дингерман |
| 17.10.2019 година 8:00 часот |
Црвот Caenorhabditis elegans е модел на организам кој е широко користен од истражувачи што стареат./Фото: Стивен Гшмајснер/Библиотека со фотографии од наука
Она што се чини едноставно на прв поглед, подоцна може да се покаже многу комплексно. Ова искуство беше исто така направено во истражување на возраста. Кога беше направено зачудувачкото набудување во 90-тите години од минатиот век дека мутација на еден ген на Канорахабдитис елеганс резултира со двојно зголемување на животниот век на овој црв, еуфоријата првично беше голема. Сепак, тоа беше пред скоро 30 години, а во меѓувреме мораше да забележиме дека можната манипулација со стареењето е веројатно многу покомплицирана од влијанието врз еден ген. Целиот спектар на супстанции со различни цели во моментов се наоѓаат во гасоводот против стареење.
Она што сега го открија истражувачите од биолошката лабораторија на островот Маунт Пустин во Солсбери Коув, МЕ, САД, значително го комплицира множеството правила. Но, можеби токму ова е причината зошто наодите се коментираат како „патоказ за проверка на нови, поспецифични лекови“ што може да го продолжи здравиот животен век.
Регулатива на ниво на пост-транскрипција
Истражувачите arарод Ролинс и Арик Роџерс, кои го објавија делото под наслов „Ограничувањето на исхраната предизвикува пост-транскрипциско регулирање на гените на долговечноста“ заедно со колегите во списанието „Алијанса за животна наука“, првенствено се посветени на феномените што се јавуваат по транскрипција и кои често се занемаруваат кога се разгледуваат сложени регулаторни механизми. Овие играат одлучувачка улога во осигурувањето дека организмот останува функционален дури и за време на фаза на глад.
Гладувањето е еден од најпознатите предизвикувачи за продолжување на животниот век. Ова се однесува на сите живи суштества - вклучувајќи ги и луѓето. Како и да е, ограничувањето на калориите без неухранетост (Ограничување на дневникот, ДР) не само што е тешко да се придржува, туку е поврзано и со несакани ефекти. Меѓу другото, имунолошкиот систем е ослабен и тоа резултира со енергетски дефицит и губење на либидото. Поради оваа причина, постои голем притисок да се најдат фармаколошки агенси кои специјално се мешаат во адаптивните програми во клетката кои се активираат кога организмот е изложен на недостаток на храна. Таквите активни состојки се познати и како DR миметики.
Истражувачкиот тим беше во можност да демонстрира дека стотици гени се скоро исклучиво регулирани на ниво на пост-транскрипција, т.е. кога веќе е напишана примарната копија на РНК. Ова вклучува врзување на РНК протеини, препишување на механизмите на РНК преку таканаречено уредување на РНК, микро-РНК (miRNA), алтернативни процеси на спојување и распаѓање со глупост, преку препознавање на инаку презакажани кодони за застанување во mRNA како реакција на ограничувањето на хранливите материи.
Оваа поблиска инспекција идентификуваше гени за кои претходно не се знаеше дека играат улога во долговечноста. Покрај тоа, работата на истражувачите појаснува колку е лесно да се занемарат регулаторните механизми ако се гледа само на ниво на транскрипција, како што често се случува. Со идентификација на многу дополнителни гени кои се регулирани во ДР, достапни се и нови целни структури за фармаколошка интервенција. Ова ќе го поттикне потрагата по DR миметики.
Регулатива, исто така, на ниво на транскрипција
Сепак, скоро може да се очекува дека подолг животен век кај луѓето е исто така поврзан со изразен потпис на транскрипцијата. И навистина, научниците од Медицинското училиште Харвард на чело со headedозеф Зуло сега успеаја да го покажат ова и за транскрипцијата на човечкиот церебрален кортекс. За овој потпис е типично дека гените, чии производи се вклучени во возбудувањето на невроните и синаптичките функции, се регулираат редовно.
Со цел подобро да ги разберат односите, оваа група ги избра и C. elegans како систем за модели. Научниците успеаја да покажат дека невронската возбуда кај животните се зголемува со возраста. Општа инхибиција на возбуда или инхибиција на глутаматергичните или холинергичните неврони, сепак, ја зголемува долговечноста. На крајот на краиштата, долговечноста е динамично регулирана со возбудливо-инхибиторната рамнотежа на нервните кола.
Факторот на транскрипција REST се чини дека игра важна улога во овој регулаторен процес. Тоа е цинк прстен протеин кој функционира како транскрипциски репресор и главно се синтетизира во не-невронски клетки. РЕСТОЈ се врзува за регулаторниот регион на невронските гени и предизвикува модификација на хроматинот. Кај луѓето со подолг животен век, факторот е регулиран, што резултира во репресија на гените, чии производи ја контролираат невронската возбуда. Соодветно е и на глувците кои не можат да изразат РЕСТ фактор на транскрипција да покажат зголемена активност на кортикалот и зголемена нервна ексцитабилност како што стареат.
Овие ефекти може да се прикажат и во C. elegans ако гените што одговараат на REST (spr-3 и spr-4) ја изгубиле својата функционалност поради мутации. Последиците се зголемена невронска ексцитабилност и намален животен век на мутантите од C. elegans, кои имаат особено долг животен век. Кај дивите црви, прекумерната експресија на spr-4 ја потиснува возбудата и го продолжува животниот век.
Работата на групата Харвард е извонредна затоа што открива механизам за животна контрола што е еволутивно високо зачуван. Ова овозможува да се добијат важни согледувања за возбудливата тема за долговечност во едноставниот црв C. elegans.
Колку подобро се разбираат процесите на стареење, толку побрзо може да се развијат активни состојки кои можат да го продолжат животниот век. Овие можат да бидат иновативни, како што се можни DR миметики или супстанции што влијаат на REST активност. Но, веќе утврдените активни состојки се испитуваат за нивниот потенцијал против стареење. Кои пристапи се следат тука беше темата на саемот за фармацевтски производи „Експофарм“ во Дизелдорф.