Η μελέτη υπογραμμίζει τα βασικά γονίδια που μπορούν να αποτρέψουν την πτώση της κινητικής λειτουργίας καθώς γερνάει ένας οργανισμός, προς το παρόν στα σκουλήκια
Γήρανση είναι μια φυσική και αναπόφευκτη διαδικασία για κάθε οργανισμό κατά την οποία υπάρχει μείωση της λειτουργίας πολλών διαφορετικών οργάνων και ιστών. Δεν υπάρχει θεραπεία για τη γήρανση. Οι επιστήμονες διερευνούν τη διαδικασία της γήρανσης και οποιαδήποτε παρατήρηση για το πώς θα μπορούσε να επιβραδυνθεί είναι ίντριγκα για όλους.
Καθώς τα ζώα και οι άνθρωποι γερνούν, παρατηρείται σταδιακή αλλά σημαντική επιδείνωση μοτέρ λειτουργεί λόγω αλλαγών στο νευρομυϊκό σύστημα – για παράδειγμα μειωμένη μυϊκή δύναμη, μυϊκή δύναμη των άκρων κ.λπ. Αυτή η πτώση που ξεκινά γενικά γύρω στη μέση ηλικία είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της γήρανσης και είναι υπεύθυνη για τα περισσότερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι ηλικιωμένοι και επηρεάζουν την ανεξάρτητη ζωή τους . Το να μπορείς να σταματήσεις ή ακόμα και να επιβραδύνεις την πτώση των κινητικών λειτουργιών είναι η πιο προκλητική πτυχή για μελέτη αντι-γήρανσης και εστιάζει στη βασική λειτουργική μονάδα του νευρομυϊκού συστήματος που ονομάζεται «κινητική μονάδα», δηλαδή στο σημείο όπου συναντώνται το κινητικό νεύρο και η μυϊκή ίνα.
Ερευνητές από το University of Michigan Life Sciences Institute USA αποκάλυψαν την κύρια υποκείμενη αιτία της προοδευτικής έκπτωσης της κινητικής λειτουργίας που ευθύνεται για την αύξηση της αδυναμίας σε μικροσκοπικά γερασμένα σκουλήκια. Επιπλέον, έχουν ανακαλύψει έναν τρόπο να επιβραδύνουν αυτή την πτώση. Στη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο Προκαταβολές Επιστήμη, έχουν εντοπίσει ένα μόριο που μπορεί να είναι ο σωστός στόχος για τη βελτίωση της κινητικής λειτουργίας. Και αυτό το συγκεκριμένο μονοπάτι στα σκουλήκια θα μπορούσε να είναι ενδεικτικό για κάτι παρόμοιο στα γηρασμένα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Οι στρογγυλοί σκώληκες μήκους χιλιοστού που ονομάζονται νηματώδεις (C. elegans) παρουσιάζουν ένα μοτίβο γήρανσης πολύ παρόμοιο με άλλα ζώα, αν και επιβιώνουν μόνο για περίπου τρεις εβδομάδες. Αλλά αυτή η περιορισμένη διάρκεια ζωής τα καθιστά ένα ιδανικά κατάλληλο σύστημα μοντέλου για τη μελέτη των επιστημονικών διεργασιών πίσω από τη γήρανση, καθώς η διάρκεια ζωής τους μπορεί εύκολα να παρακολουθηθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Σημαντικό συστατικό της γήρανσης
Όταν τα σκουλήκια γερνούν, αρχίζουν να χάνουν σταδιακά τις φυσιολογικές τους λειτουργίες. Όταν φτάνουν στη μέση της ενηλικίωσης τους, οι κινητικές τους δεξιότητες αρχίζουν να παρουσιάζουν πτώση. Οι ερευνητές ήθελαν να εξετάσουν τον ακριβή λόγο αυτής της πτώσης. Ξεκίνησαν να κατανοήσουν την αλλαγή στην αλληλεπίδραση των κυττάρων καθώς τα σκουλήκια γερνούσαν και ανέλυσαν τις θέσεις όπου οι κινητικοί νευρώνες επικοινωνούσαν με τον μυϊκό ιστό. Εντοπίστηκε ένα γονίδιο (και σχετική πρωτεΐνη) που ονομάζεται SLO-1 (μέλος της οικογένειας καναλιών καλίου αργής ροής 1) το οποίο έχει βασικό ρόλο στη ρύθμιση αυτών των επικοινωνιών ενεργώντας ως ρυθμιστής. Το SLO-1 δρα σε νευρομυϊκές συνδέσεις και μειώνει τη δραστηριότητα των νευρώνων που με τη σειρά του επιβραδύνει τα σήματα από τους κινητικούς νευρώνες στον μυϊκό ιστό και έτσι μειώνει την κινητική λειτουργία.
Οι ερευνητές χειρίστηκαν το SLO-1 χρησιμοποιώντας τυπικά γενετικά εργαλεία και επίσης ένα φάρμακο που ονομάζεται παξιλλίνη. Και στα δύο αυτά σενάρια, παρατηρήθηκαν δύο σημαντικές επιδράσεις σε ασκαρίδες. Πρώτον, τα σκουλήκια διατήρησαν καλύτερη κινητική λειτουργία και δεύτερον, η διάρκεια ζωής τους αυξήθηκε σε σύγκριση με τα κανονικά στρογγυλά σκουλήκια. Έτσι, ήταν σαν να είχατε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής αλλά και με βελτιωμένη υγεία και δύναμη καθώς και οι δύο αυτές παράμετροι βελτιώθηκαν. Ο χρόνος ήταν καθοριστικός για αυτές τις παρεμβάσεις. Οι χειρισμοί στο SLO-1 όταν έγιναν πολύ νωρίς στη διάρκεια ζωής του σκουληκιού δεν είχαν καμία συνέπεια, και σε πολύ νεαρά σκουλήκια είχαν ένα αντίθετο, αρκετά επιζήμιο αποτέλεσμα. Η παρέμβαση λειτουργεί καλύτερα όταν γίνεται στη μέση ενήλικη ζωή. Οι ερευνητές θέλουν τώρα να κατανοήσουν τον ρόλο του SLO-1 στην πρώιμη ανάπτυξη των ασκαρίδων. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην απόκτηση γνώσεων σχετικά με τους υποκείμενους μηχανισμούς της γήρανσης, επειδή τέτοιες γενετικές και φαρμακολογικές παρεμβάσεις μπορούν να βοηθήσουν στην προαγωγή της υγείας καθώς και μακροβιότητα.
Αν και αυτή η μελέτη περιορίζεται στα σκουλήκια, το SLO-1 διατηρείται σε πολλά είδη ζώων και επομένως αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να εφαρμοστεί στην κατανόηση της γήρανσης και σε άλλους οργανισμούς-μοντέλους. Ωστόσο, δεν είναι εύκολο να μελετήσουμε τη γήρανση σε ανώτερους οργανισμούς λόγω της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρέπει να διεξαχθούν πειράματα σε άλλους οργανισμούς-μοντέλους εκτός από σκουλήκια όπως μαγιά, Drosophila και θηλαστικά όπως ποντίκια των οποίων η διάρκεια ζωής είναι το πολύ 4 χρόνια. Στη συνέχεια θα μπορούσαν να διεξαχθούν πειράματα σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές, καθώς είναι αδύνατον να γίνει αυτό in vivo σε ανθρώπους. Θα χρειαστούν συνεχή πειράματα για την αποκάλυψη μοριακών και γενετικών μηχανισμών πίσω από τη γήρανση. Αυτή η μελέτη παρείχε τεράστιες γνώσεις σχετικά με έναν μοριακό στόχο, την πιθανή θέση και τον ακριβή χρόνο στον οποίο θα πρέπει να εφαρμοστεί η στρατηγική αντιγήρανσης. Η μελέτη αποδέχεται το αναπόφευκτο της κινητικής παρακμής αλλά εμπνέει να την ξεπεράσει αποτρέποντας την πρώιμη γνωστική και κινητική έκπτωση.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Li G et al. 2019. Γενετικές και φαρμακολογικές παρεμβάσεις στο γερασμένο κινητικό νευρικό σύστημα επιβραδύνουν την κινητική γήρανση και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής στο C. elegans. Προκαταβολές Επιστήμη. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
