Yeni araştırmalar, sıcak iklimlerde yaşam süresinin yalnızca artan metabolik hız nedeniyle pasif olarak kısalmadığını, aynı zamanda kolajen ifadesini kontrol eden NPR-8 adlı bir sinir sistemi proteini tarafından aktif olarak düzenlendiğini gösteriyor. Bu proteinden yoksun solucanların, daha sıcak sıcaklıklarda kollajen ekspresyonunu artırdığını, böylece artan stres direnci, daha az yaşa bağlı cilt kırışıklığı ve daha uzun bir yaşam süresi sergilediğini keşfettiler; bu da, altta yatan mekanizmanın potansiyel olarak yükselen küresel sıcaklıklar arasında insan ömrünü uzatmak için kullanılabileceğini düşündürüyor .
Uzun bir süredir bilim adamları, birçok canlının daha soğuk ortamlarda daha sıcak ortamlara göre daha uzun yaşam sürelerine sahip olduğunu gözlemlediler. Bir tür nematod solucanı olan C. elegans üzerinde yapılan son araştırmalar, bu uzun ömürlülüğün, sinir sistemindeki çeşitli cilt, kemik ve bağ dokusunun birincil bileşeni olan kollajen üretimini düzenleyen spesifik bir proteinle bağlantılı olabileceğini göstermektedir. hayvanlar.
C. elegans’ta bulunan proteinin, insanlar da dahil olmak üzere diğer türlerde bulunan sinir sistemi reseptör proteinlerine çok benzediği göz önüne alındığında, bu açıklama bizi potansiyel olarak kollajen üretimini manipüle etmek için yöntemler bulmaya bir adım daha yaklaştırabilir. özellikle artan küresel sıcaklıklar bağlamında insan yaşlanmasını yavaşlatır ve yaşam süresini uzatır. Washington Eyalet Üniversitesi’nden bir ekibin yürüttüğü araştırma, Aging Cell dergisinde yayınlandı.
“Hayvan araştırmalarına dayanarak, bilim adamları, iklim değişikliği çevreyi hızlandırdığı için gelecekte insan ömrünün kısalacağını tahmin ediyor. WSU Elson S. Floyd Tıp Fakültesi’nde yardımcı doçent ve üniversitenin Genomik Hizmet Merkezi direktörü kıdemli yazar Yiyong (Ben) Liu. “Kısa ömre yol açan sıcak sıcaklıkların daha önce düşünüldüğü gibi pasif, termodinamik bir süreç olmadığını, sinir sistemi tarafından kontrol edilen düzenlenmiş bir süreç olduğunu bulduk. Bulgularımız, ileride, sıcaklık arttıkça insan ömrünü uzatmak için bu sürece müdahale etmenin mümkün olabileceği anlamına geliyor.”
C’nin kütikülünün (derisinin) taramalı elektron mikroskobu görüntüleri 25 santigrat derecede tutulan elegans, eski (9 günlük) yetişkin bir vahşi tip solucanda (solda) kırışıklıklar gösterirken, aynı yaştaki bir npr-8 mutant solucanında (sağda) pürüzsüz bir cilt gösterir. Yiyong (Ben) Liu, Washington Eyalet Üniversitesi
Araştırmacılar, yaygın olarak kullanılan bir model olan toprakta yaşayan küçük solucan Caenorhabditis elegans’ta (C. elegans) NPR-8 olarak bilinen bir sinir sistemi proteinini incelediler. yaşlanma araştırmalarında organizma. Çalışmaları sırasında, NPR-8’den yoksun solucanların yaşlandıkça daha az cilt kırışıklığına sahip olduklarını gözlemlediler. Ayrıca, 25°C (77°F) sıcaklıkta tutulan mutant solucanların kollajen ekspresyonunu artırdığını ve vahşi tip solucanlardan daha uzun yaşadığını ve solucanlar 20°C veya 15°C’de tutulduğunda bunun gerçekleşmediğini beklenmedik bir şekilde keşfettiler ( sırasıyla 68 F ve 59 F). Kollajenlerin nöral düzenlemesinin yaşlanma ve uzun ömür üzerinde bir rol oynayıp oynamayacağını belirlemek için bir dizi ek deney ve analiz gerçekleştirdiler.
“NPR-8’in yokluğunun kollajende bir artışa neden olduğunu gördük. WSU Elson S. Floyd College’da eski bir doktora sonrası araştırma görevlisi olan ortak yazar Durai Sellegounder, solucanların stres direncini ve ömrünü artıran ve aynı biyolojik yaştaki vahşi tür solucanlardan daha genç görünmelerini sağlayan ifade. Şu anda Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü’nde bilim insanı olan Tıp Doktoru.
Araştırmanın yazarı Durai Sellegounder, bir deney için genetiği değiştirilmiş C. elegans oluşturmak için bir mikroenjeksiyon mikroskobu kullanıyor. Kredi: Cori Kogan, Washington Eyalet Üniversitesi
Bir deneyde araştırmacılar, 25 C’de tutulan mutant solucanlara NPR-8’i yeniden uyguladılar ve bunun solucanların cildini pürüzsüzden buruşuk hale getirdiğini ve önemli ölçüde azaldığını gördüler. hayvanların ömrü uzar. Daha sonra, npr-8 mutant solucanlarının uzatılmış yaşam süresinin ısı stresi koşulları altında da devam ettiğini, mutant solucanların 35 C (95 F) ortamına taşındığında vahşi tip solucanlardan önemli ölçüde daha uzun süre hayatta kaldığını gösterdiler. Ek deneyler, yüksek sıcaklıklara tepki olarak yaşam süresini düzenlemekten sorumlu belirli nöronları belirledi ve yüksek sıcaklıklarda yaşam süresinin uzamasının bir itici gücü olarak kollajenlerin artan ekspresyonuna işaret etti.
Isıyla kısalan yaşam süresi olgusu geleneksel olarak şu şekilde açıklanır: ısının bir organizmanın metabolizmasını hızlandırdığını ve sınırlı metabolik enerji deposunu daha hızlı kullanmasına neden olduğunu ileri süren yaşam hızı teorisi. Araştırmacılar hala bu fikri destekleyen sınırlı kanıt bulsa da, çalışma bulguları sinir sisteminin de bu süreçte aktif bir rol oynadığını gösteriyor.
NPR-8’den yoksun solucanların enfeksiyona karşı daha dirençli olduğunu gösteren daha önceki bulgular göz önüne alındığında ve oksidatif stres, araştırmacılar, kollajen ifadesindeki NPR-8 kontrollü artışın, hayvanların aşırı ısı gibi stresli koşullara karşı direncini artırdığına inanıyor. Bir sonraki adımları, artan kollajen üretiminin stres direncini nasıl artırdığının altında yatan mekanizmaları daha derinlemesine incelemektir.
Referans: “Sıcak sıcaklığa verilen uzun ömür tepkisi, kollajen genlerinin düzenlenmesi yoluyla nöral olarak kontrol edilir”, Sankara Naynar Palani, Durai Sellegounder, Phillip Wibisono ve Yiyong Liu, 9 Mart 2023, Aging Cell.
DOI: 10.1111/acel.13815
Liu ve Sellegounder’a ek olarak, Mevcut çalışma, her ikisi de WSU Elson S. Floyd College of Medicine’den ortak yazar ve doktora sonrası araştırma görevlisi Sankara Naynar Palani ve doktora sonrası araştırma görevlisi Phillip Wibisono’yu içermektedir.