Rannsókn undirstrikar lykilgenin sem geta komið í veg fyrir hnignun hreyfingar þegar lífvera eldist, í bili í ormum
Ageing er náttúrulegt og óumflýjanlegt ferli fyrir hverja lífveru þar sem hnignun er í starfsemi margra mismunandi líffæra og vefja. Það er engin lækning við öldrun. Vísindamenn eru að kanna öldrunarferlið og allir sem sjá hvernig hægt er að hægja á því er áhugavert fyrir alla.
Eftir því sem dýr og menn eldast, verður smám saman en veruleg versnun á mótor virkni vegna breytinga í taugavöðvakerfinu – td minnkaður vöðvastyrkur, kraftur útlimavöðva o.s.frv. Þessi hnignun sem byrjar almennt um miðjan aldur er mest áberandi einkenni öldrunar og er ábyrgur fyrir flestum vandamálum sem aldrað fólk stendur frammi fyrir sem hefur áhrif á sjálfstætt líf þeirra . Að geta stöðvað eða jafnvel hægt á hnignun í hreyfivirkni er mest krefjandi þátturinn til að rannsaka gegn öldrun og beinir athyglinni að grunnvirku einingu taugavöðvakerfisins sem kallast „hreyfieining“, þ.e. staðurinn þar sem hreyfitaug og vöðvaþræðir mætast.
Vísindamenn frá Lífvísindastofnun Háskólans í Michigan í Bandaríkjunum hafa leitt í ljós helstu undirliggjandi orsök versnandi hnignunar á hreyfivirkni sem var ábyrg fyrir aukinni veikleika í örsmáum öldrunarormum. Meira að segja hafa þeir fundið leið til að hægja á þessari hnignun. Í rannsókn þeirra sem birt var í Vísindi Framfarir, hafa þeir greint sameind sem getur verið rétta skotmarkið til að bæta hreyfivirkni. Og þessi tiltekna leið í ormum gæti verið vísbending um eitthvað svipað hjá öldruðum spendýrum, þar með talið mönnum. Millímetra langir hringormar sem kallast þráðormar (C. elegans) sýna öldrunarmynstur mjög svipað og önnur dýr þó þeir lifi aðeins af í um það bil þrjár vikur. En þessi takmarkaði líftími gerir þau að fullkomnu fyrirmyndarkerfi til að rannsaka vísindalega ferla á bak við öldrun þar sem auðvelt er að fylgjast með líftíma þeirra á stuttum tíma.
Mikilvægur þáttur í öldrun
Þegar ormar eldast byrja þeir smám saman að missa lífeðlisfræðilega virkni sína. Þegar þeir ná miðjum fullorðinsárum fer hreyfifærni þeirra að minnka. Vísindamenn vildu kanna nákvæmlega ástæðu þessarar lækkunar. Þeir ætluðu að skilja breytinguna á samspili frumna þegar ormar voru að eldast og greindu stöður þar sem hreyfitaugafrumur höfðu samband við vöðvavefinn. Gen (og skyld prótein) var auðkennt sem kallast SLO-1 (hægur kalíumrás fjölskyldumeðlimur 1) sem gegnir lykilhlutverki í stjórnun þessara samskipta með því að starfa sem eftirlitsaðili. SLO-1 virkar á taugavöðvamótum og dregur úr virkni taugafrumna sem aftur hægir á boðum frá hreyfitaugafrumum til vöðvavefsins og dregur þannig úr hreyfivirkni.
Vísindamenn stjórnuðu SLO-1 með því að nota staðlaða erfðafræðilega verkfæri og einnig lyf sem heitir paxilline. Í báðum þessum atburðarás sáust tvö marktæk áhrif hjá hringormum. Í fyrsta lagi héldu ormar betri hreyfivirkni og í öðru lagi jókst líftími þeirra samanborið við venjulega hringorma. Svo, það var eins og að hafa lengri líftíma en einnig með bættri heilsu og styrk þar sem báðar þessar breytur urðu auknar. Tímasetning var lykillinn að þessum inngripum. Meðhöndlun á SLO-1 þegar þær voru gerðar mjög snemma á ævi ormsins höfðu engar afleiðingar og hjá mjög ungum ormum hafði það öfug ansi skaðleg áhrif. Inngripið virkar best þegar það er gert á miðjum fullorðinsaldri. Vísindamenn vilja nú skilja hlutverk SLO-1 í snemma þroska hjá hringormum. Þetta getur hjálpað til við að öðlast innsýn í undirliggjandi ferli öldrunar vegna þess að slík erfðafræðileg og lyfjafræðileg inngrip geta hjálpað til við að efla heilsu og langlífi.
Þó þessi rannsókn sé takmörkuð við orma, er SLO-1 varðveitt í mörgum dýrategundum og því gæti þessi uppgötvun átt við til að skilja öldrun í öðrum líkanlífverum. Hins vegar er ekki einfalt að rannsaka öldrun í hærri lífverum vegna lengri líftíma. Þess vegna þarf að gera tilraunir á öðrum líkanalífverum fyrir utan orma eins og ger, Drosophila og spendýr eins og mús sem hafa að hámarki 4 ár. Þá væri hægt að gera tilraunir á frumulínum úr mönnum þar sem ómögulegt er að gera það in vivo hjá mönnum. Þörf væri á stöðugum tilraunum til að afhjúpa sameinda- og erfðafræðilega aðferð á bak við öldrun. Þessi rannsókn hefur veitt gríðarlega þekkingu um sameindamarkmið, hugsanlegan stað og nákvæma tímasetningu þegar beita ætti öldrunaraðferðinni. Rannsóknin viðurkennir óumflýjanleika hreyfihömlunar en hvetur samt til að sigrast á því með því að koma í veg fyrir snemma vitsmunalega og hreyfihömlun.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Li G o.fl. 2019. Erfða- og lyfjafræðileg inngrip í öldrun hreyfitaugakerfisins hægja á hreyfiöldrun og lengja líftíma C. elegans. Vísindi Framfarir. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
