Tutkijat havaitsevat, miten aivojen hypotalamus kontrolloi ikääntymistä ja hallita sitä hitaasti

Tutkijat havaitsevat, miten aivojen hypotalamus kontrolloi ikääntymistä ja hallita sitä hitaasti
Neuraaliset kantasolut, jotka on siirretty hiiren aivoihin, kehittyvät tässä neuroneiksi.
Yirui Sun, Wellcome Images, CC BY-SA

Jos et tupakoi suurin kuoleman riskitekijä on todennäköisesti ikäsi. Tämä johtuu siitä, että olemme jo poistaneet kuolleisuuden varhaisessa elämässä tieteen ja tekniikan kehityksen ansiosta. Tästä edistymisestä huolimatta emme ole vielä kehittäneet, miten ikääntymisen vahingolliset vaikutukset voitaisiin poistaa.

Nyt uusi tutkimus hiirillä, julkaistu luonnossa, paljastaa, että kantasolut (solutyyppi, joka voi kehittyä moniin muihin aivoihin) tietyssä aivojen alueella säätelevät ikääntymistä. Ryhmä onnistui jopa hidastamaan ja nopeuttamaan ikääntymisprosessia siirtämällä tai poistamalla kantasoluja alueella.

Ikääntyminen on tärkeä haaste yhteiskunnalle. 2050illa on yhtä monta vanhaa (ikä 65 +) kuin lapsia (alle 15) maan päällä ensimmäistä kertaa. Tämä muutos näkyy ennennäkemätön stressi terveys- ja sosiaalihuoltojärjestelmämme. Ymmärrämme, miten voisimme pitää itsemme hyvässä kunnossa ikääntyessä, yhä tärkeämmäksi.

Mekanismit, jotka pitävät organismit terveenä ovat suhteellisen vähäisiä ja säilyvät lajien välillä, mikä tarkoittaa, että voimme oppia paljon niistä tutkimalla eläimiä, kuten hiiriä. Tärkeimpiä ovat ikääntyvät solut - dysfunktionaaliset solut, jotka muodostuvat ikääntyessä ja aiheuttavat vaurioita kudokselle - krooninen tulehdus ja kantasolujen sammuminen. Näiden mekanismien uskotaan liittyvän solu- ja kudostasolla. Kuten domino-renkaalla, pudotus kaikkialla voi laukaista katastrofaalisen romahtamisen.

Puuttuvat solut

Uuden paperin taustalla olevat tutkijat tutkivat hiiren hypotalamusta, jota olemme jo jonkin aikaa tunteneet valvoo ikääntymistä. Tämä aivojen keskellä sijaitseva mantelikokoinen rakenne yhdistää hermo- ja hormonitoimintaa. Hypotalamus auttaa säätelemään monia perustarpeita ja käyttäytymistä, kuten nälkää, unta, pelkoa ja aggressiota. Ihmisen aivoissa käyttäytymisen aloittaminen on yleensä monimutkaista, mutta jos pakenette pimeässä tai huomaat itsesi palavaan raivoon, hypotalamusi on tilapäisesti ajoistuimessa.

Ryhmä tarkasteli hypotalamuksen sisällä erityistä kantasolujen ryhmää ja seurasi, mitä heille tapahtui ikääntyneiden hiirien kohortteina. Hiiret elävät yleensä noin kaksi vuotta, mutta he havaitsivat, että nämä solut alkoivat hävitä noin 11-kuukausien kuluttua. 22-kuukausina he olivat hävinneet kokonaan. Nopeus, jolla kantasolut menetettiin, korreloi läheisesti eläinten ikääntymismuutosten kanssa, kuten oppimisen, muistin, yhteiskunnallisuuden, lihaskestävyyden ja urheilullisen suorituskyvyn heikkeneminen.

Mutta korrelaatio ei tarkoita syy-yhteyttä. Saadakseen selville, johtuuko lasku näiden ikääntymisen muutoksista, ne poistivat kantasolut käyttämällä erityisesti suunniteltua virusta, joka tappaisi ne vain lääkkeen Gancikloviirin läsnä ollessa. 15-kuukausi-ikäisissä hiirissä tämän lääkekoostumuksen saaminen tuhosi 70%: n niiden hypotalamuksen kantasoluista. He näyttivät ennenaikaisesti ikääntymisen merkkejä ja kuolivat noin 200 päivää aikaisemmin. Tämä on tärkeää, sillä hiiret elävät vain noin 730-päivinä.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Ryhmä istutti myös vastasyntyneiltä hiiriltä hypotalamuksen kantasoluja keski-ikäisiin eläimiin. Tällöin eläimet tulivat sosiaalisemmiksi, suoritettiin paremmin kognitiivisesti ja elivät noin 200-päiviä pidempään kuin muutoin olisi.

Nämä kokeet antoivat myös vihjeitä siitä, miten hypotalamuksen kantasolut kadotettiin ensin. Implantti toimi vain, kun kantasolut oli geneettisesti muokattu tulehdukseksi. Näyttää siltä, ​​että eläinten ikääntyessä krooninen, matala-asteinen tulehdus hypotalamuksessa lisääntyi.

Tämä tulehdus aiheutuu todennäköisesti joko ikääntyvien solujen kertyminen tai ympäröivä neuronit, jotka tulevat ikääntyvään tilaan. Tulehdus tappaa hypotalamuksen kantasolut, koska ne ovat herkimpiä vaurioille. Tämä häiritsee sitten hypotalamuksen toimintaa, jossa on vaikutuksia koko organismiin. Ja niin dominoiden lasku.

Elixir nuoriso?

Ikääntyvien tutkimusten perimmäisenä tavoitteena on tunnistaa lääkealan tavoitteet tai elämäntavat, jotka parantavat ihmisten terveyttä myöhemmässä elämässä. Vaikka tämä on tutkimus hiirillä, jos voimme osoittaa, että ihmisillä on samoja mekanismeja, voisimme jonakin päivänä käyttää samanlaista tekniikkaa terveyden parantamiseksi myöhemmässä elämässä. Mutta tämä on edelleen pitkä matka tulevaisuudessa.

Myös muut interventiot, kuten ikääntyvien solujen poistaminen, parantavat terveyttä, pidentää elämää jopa 180-päivinä hiirissä. Looginen seuraava askel on nähdä, ovatko nämä interventiot "pinon".

Tutkimuksessa osoitetaan myös, että hypotalamuksen kantasolut vaikuttavat merkittävästi sekoittamalla miRNA: ita, jotka kontrolloivat monia solujen toimintaa. MiRNA: t ovat lyhyitä, ei-koodaavia RNA-molekyylejä - molekyyli, joka on yksinkertaisempi kuin DNA, mutta voi myös koodata tietoa. Kun miRNA: t toimitettiin yksin hiirille, joilta puuttui kantasoluja, ne todellisuudessa osoittivat samanlaisia ​​parannuksia kuin ne, jotka saivat kantasoluhoitoa.

MiRNA: iden antaminen lääkkeinä on edelleen lapsenkengissään mutta tutkimuksessa ehdotetaan mahdollisia reittejä kantasoluista paljastuneen hypotalamuksen täydentämiseksi: estetään niiden häviäminen ensiksi kontrolloimalla tulehdusta. Tämä voidaan saavuttaa joko kehittämällä lääkkeitä, jotka tappavat ikääntyviä soluja tai käyttävät anti-inflammatorisia yhdisteitä.

Tutkimus on tärkeä, koska se osoittaa tyylikkäästi, miten erilaiset terveydentilaa ylläpitävät mekanismit ovat vuorovaikutuksessa. Yksi haittapuoli on kuitenkin se, että käytettiin vain uroshiiriä. On hyvin tunnettua, että hypotalamuksen rakenne eroaa merkittävästi sukupuolten välillä. Myös eliniän pidentävät lääkkeet ja mutaatiot osoittavat yleensä selvästi eri teho miesten ja naisten välillä.

ConversationOvatko ihmiset koskaan voineet elää huomattavasti kauemmin kuin nykyinen 125-vuosien kestoikä on vaikea sanoa. Mutta näyttää siltä, ​​että suurin este terveelliselle myöhemmälle elämälle ei ole enää edistyksen nopeus vaan nopeus, jolla voimme kääntää kasvavan tietämyksen ikääntymisen biologiasta huumeiksi ja elämäntapasuosituksiksi.

Author

Richard Faragher, biogerontologian professori, University of Brighton

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kirjoittanut tämä kirjoittaja:

{AmazonWS: searchindex = Books; avainsanoja = 0415419549; maxresults = 1}

Liittyvät kirjat:

{amazonWS: searchindex = Kirjat; avainsanat = hidastaa ikääntymistä; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}