Ajakirja Nature täna avaldatud uuringus kasutasid Joslini diabeedikeskuse teadlased mikroskoopilist ussi (C. elegans), et teha kindlaks uus tee, mis võib viia ravimiteni, mis aeglustavad vananemist ja sellega sageli kaasnevaid kroonilisi haigusi. võib isegi viia parema kosmeetikani.
Joslini töörühm uuris, kuidas ravimeetodid, mis pikendavad ühe millimeetri pikkuse C. elegansi pikaealisust (sealhulgas kalorite piiramine ja ravi rapamütsiiniga), mõjutasid kollageeni ja teisi moodustavaid valke tootvate geenide ekspressiooni. ekstratsellulaarne maatriks (ECM), kudesid, elundeid ja luid toetav karkass.
"Igasugune pikaealisuse sekkumine, mida me vaatlesime, olgu see siis geneetiline, toitumisalane või ravimid, kollageeni ja teiste ECM-i geenide suurenenud ekspressioon ning tõhustatud ECM-i ümberkujundamine," ütleb T. Keith Blackwell, MD, Ph. D., vanem. ja paberil kaaskorrespondentautor. "Kui segate seda väljendit, segate eluea pikendamist. Ja kui te mõnda neist geenidest üleekspresseerite, elab uss tegelikult natuke kauem."
Need leiud näitavad, et kollageeni ja muude ECM-komponentide tootmine mängib usside pikaealisuse tagamisel võtmerolli. Nad viitavad ka sellele, et seda kudede ümberkujundamist soodustavad ained võivad aeglustada inimeste vananemist, ütleb dr Blackwell.
C. elegans on oma lühikese eluea ja kergesti manipuleeritava geneetika tõttu suurepärane mudel vananemise uurimiseks. "Põhimõtteliselt kõik muud mehhanismid, mida inimesed selles pisikeses ussis leiavad, on kõige fundamentaalses mõttes rakendatavad kõrgematele organismidele," märgib ta."See on tugev ennustaja, et see mehhanism on oluline ka inimestele."
Sidekoe peamised struktuurvalgud, kollageenid, moodustavad ligikaudu kolmandiku inimkeha valkudest. "Kollageenid on kõikjal; nad on meie kudede jaoks nagu karkass ja annavad meile kudede elastsuse ja tugevuse," ütleb dr Blackwell.
Kuid need ECM-i struktuurid halvenevad vanusega ja kollageenid on seotud inimeste haigustega, alates diabeedi tüsistustest kuni südame-veresoonkonna haigusteni kuni luu- ja neeruhaigusteni.
"Vananemisvaldkond on tõesti keskendunud mehhanismidele, mis rakku kaitsevad või taastavad, kuid selles artiklis me ütleme, et see kõik on seotud ECM-iga," ütleb ta.
"See on väga oluline avastus, mis võib mõjutada paljusid diabeedi arengu ja tüsistuste valdkondi," kommenteerib George King, Joslini vanemasepresident ja teadusjuht, kes ei osalenud uuringus."ECM on olnud võtmekomponent paljudes diabeedi tüsistuste, sealhulgas võrkkesta, südame, neerude ja haavade paranemise uuringutes. Samuti on suur huvi selle vastu, kuidas ECM osaleb insuliini toimes ja ellujäämises. insuliini tootvatest beetarakkudest."
Joslini töörühma uurimustöö nõudis C. elegansi kahe molekulaarse raja eraldamist, mis elavad mädanenud puuviljade dieedil, mis võib tekitada pühade ja näljahädade elustiili. Mõlemad rajad hõlmavad insuliini ja insuliinisarnast kasvufaktorit 1 (IGF-1), hormooni, mille molekulaarne struktuur on insuliiniga väga sarnane. Üks viis võimaldab ussil teha talveunerežiimi, et ta taluks paremini äärmuslikke temperatuure või toidupuudust või muid pingeid ning jätkaks parematel aegadel normaalset elu. Teine rada, mis on uuringu põhirõhk, on rohkem paralleelne inimese mehhanismidega ja nõuab ussis SKN-1 nime all tuntud geeni aktiveerimist. SKN-1 on peamine geeniregulaator, mis kontrollib paljusid stressivastaseid kaitsemehhanisme ja on C.elegansi vaste inimregulaatorite komplektile nimega Nrf1/2/3.
"Vananemine on keeruline protsess, mille käigus kudede hooldus aja jooksul väheneb," ütleb paberi juhtivautor Collin Ewald, Ph. D. "Vananemisuuringute lõppeesmärk on leida protsesse, mis soodustavad tervislikku vananemist, tagades nooruslikkuse kvaliteedi hilises elueas. Ka teised laborid, mis uurisid ussi C. elegans pikaealisuse ravi, olid tuvastanud kollageeni geenide kõrgema ekspressiooni, kuid need tulemused ei olnud jälgiti ja inimesed keskendusid protsessidele, mis toimivad hoopis rakkudes." Eraldi on uuringud näidanud, et kui hiirtele antakse ravi, mis pikendab nende eluiga või on geneetiliselt eelsoodumus pikemaks elamiseks, on nende lihaste kõõlused tugevamad ja elastsemad. Vaatamata nendele ahvatlevatele vihjetele ei olnud keegi varem uurinud võimalust, et ECM-i ümberkujundamine võib olla kaitseks vananemise vastu.
Joslini avastus aitab avada uusi võimalusi pikaealisuse uurimiseks ja võib potentsiaalselt viia täiustatud vananemisvastaste ravimiteni, mis hoiaksid ära kroonilise haiguse arengu või progresseerumise.
"Lisaks öeldakse, et ilu ei ole kindlasti naha sügavus," märgib dr Blackwell. "Tegelikult on kõige rikkalikum ilu sisemine ilu, sest kui tahad noor välja näha, siis ei alusta välisest, vaid sisemusest. Kosmeetikafirmad võiksid isegi kaaluda muutumist rohkem ravimifirmade sarnaseks ja otsida ravimeid, mis parandavad võimeid. üldine tervis."
