Naukowcy uczą się od robaków, jak wydłużyć ludziom życie
Dzięki badaniom na nicieniach naukowcy odkryli przyczynę spadku funkcji motorycznych i rozwoju zespołu słabości u osób w podeszłym wieku - czytamy na łamach „Science Advances". Może stać się to podstawą do opracowania strategii, które opóźnią i spowolnią występowanie tego typu objawów.
Autorami odkrycia są naukowcy z University of Michigan. W ramach swojego najnowszego badania zidentyfikowali cząsteczkę, która może poprawiać funkcje motoryczne u robaków Caenorhabditis elegans. Zdaniem badaczy, u starzejących się ssaków, w tym ludzi, procesy te mogą przebiegać bardzo podobnie.
„Wraz z wiekiem nasze funkcje motoryczne stopniowo się pogarszają. U milimetrowych nicieni z gatunku Caenorhabditis elegans wzorce starzenia wyglądają tak samo, jak u kręgowców. A ponieważ organizmy te żyją zaledwie około trzech tygodni, są idealnym modelem do badania procesu starzenia” – tłumaczą badacze.
– Już wcześniej zaobserwowaliśmy, że gdy robaki się starzeją, stopniowo pogarszają się ich funkcje fizjologiczne – mówi prof. Shawn Xu, starszy autor badania. – Mniej więcej w połowie ich „dorosłego” życia spadają także funkcje motoryczne. Ale co powoduje ten spadek?.
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób interakcje pomiędzy komórkami zmieniają się wraz z wiekiem robaków, Xu i jego zespół zbadali połączenia, dzięki którym neurony ruchowe komunikują się z tkanką mięśniową.
Zidentyfikowali cząsteczkę o nazwie SLO-1, będącą kanałem jonowym regulującym transport jonów potasu poprzez błony komórkowe. Cząsteczka ta działa jako regulator dla wspomnianych wyżej połączeń – tłumi aktywność neuronów spowalniając sygnały płynące od neuronów do tkanki mięśniowej i zmniejszając funkcje motoryczne.
Naukowcy zmanipulowali cząstkę SLO-1, najpierw używając do tego narzędzi genetycznych, a następnie leku zwanego paksyliną. W obu przypadkach zaobserwowali dwa główne efekty, jeśli chodzi o funkcjonowanie nicieni: zwierzęta nie tylko zachowały lepsze funkcje ruchowe w późniejszym życiu, ale też żyły wyraźnie dłużej niż „zwykłe” C. elegans.
– Samo wydłużenie życia, bez jednoczesnej poprawy stanu zdrowia i zachowania pełni sił, nie jest naszym celem – wyjaśnia prof. Xu. – Jednak okazało się, że nasze interwencje poprawiły oba parametry, których nam zależało: żyły dłużej i były zdrowsze.
Ważną informacją jest to, że moment, w którym przeprowadzono interwencje na nicieniach, miał drastyczny wpływ na przebieg eksperymentu. Kiedy SLO-1 zostało zmanipulowane we wczesnym etapie życia robaków, nie miało żadnego wpływu na długość życia, za to negatywnie wpływało na funkcje motoryczne młodych nicieni. Natomiast, kiedy aktywność SLO-1 została zablokowana u dojrzałych organizmów (mniej więcej w połowie tego etapu życia), poprawiały się zarówno ich funkcja ruchowa, jak i długość życia.
Ponieważ kanał SLO-1 występuje u wielu gatunków zwierząt, naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie zachęci innych badaczy do dokładniejszego przyjrzenia się roli tej cząsteczki w procesie starzenia się w pozostałych organizmach modelowych.
Prof. Xu chciałby też, aby w przyszłości jego zespół zajął się określeniem znaczenia kanału SLO-1 we wczesnym stadium rozwoju robaków, a także lepszym poznaniem mechanizmów, za pomocą których SLO-1 wpływa na długość życia.
Więcej informacji: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aau5041 (PAP)
kap/ ekr/, fot. pixabay.com
Data publikacji: 03.01.2019 r.
