Pārmērīga smadzeņu darbība, kas saistīta ar īsāku dzīves ilgumu
Video:
Smadzeņu nervu aktivitātei, kas ilgstoši saistīta ar traucējumiem, sākot no demences līdz epilepsijai, ir arī nozīme, cik ilgi mēs dzīvojam.
Harvardas Medicīnas skolas Blavatnik institūta zinātnieku vadītais pētījums, kas balstīts uz cilvēka smadzeņu, peles un tārpu atklājumiem, liek domāt, ka pārmērīga aktivitāte smadzenēs ir saistīta ar īsāku dzīves ilgumu, savukārt pārmērīgas aktivitātes nomākšana var pagarināt dzīvi.
Neironu aktivitāte attiecas uz pastāvīgu elektrisko strāvu un pārraides mirgošanu smadzenēs. Pārmērīga aktivitāte vai uzbudinājums var izpausties daudzos veidos, sākot no muskuļu raustīšanās līdz garastāvokļa vai domas maiņai, norāda pētnieki.
"Mūsu atklājumu intriģējošs aspekts ir tāds, ka kaut kam tik īslaicīgam kā neironu ķēžu darbības stāvoklim varētu būt tik plašas sekas uz fizioloģiju un dzīves ilgumu," sacīja pētījuma vecākais autors Dr. Bruce Yankner, ģenētikas profesors un līdzdirektors. no Pola F. Glena novecošanas bioloģijas centra.
Neironu ierosme, šķiet, darbojas molekulāro notikumu ķēdē, par kuru ir zināms, ka tā ietekmē ilgmūžību - insulīna un insulīnam līdzīgā augšanas faktora (IGF) signāla ceļš, skaidro pētnieki.
Šīs signālu kaskādes atslēga, šķiet, ir olbaltumviela, ko sauc par REST, ko iepriekš Yankner laboratorijas pētnieki parādīja, lai aizsargātu novecojušās smadzenes no demences un citiem stresiem.
Pētījuma rezultāti varētu novest pie jaunu terapiju izstrādes apstākļiem, kas saistīti ar nervu pārmērīgu aktivitāti, piemēram, Alcheimera slimību un bipolāriem traucējumiem, sacīja pētnieki.
Atzinumi arī rada iespēju, ka dažas zāles, piemēram, zāles, kas vērstas uz REST, vai noteikta uzvedība, piemēram, meditācija, varētu pagarināt dzīves ilgumu, modulējot nervu darbību, viņi teica.
Cilvēka neirālās aktivitātes variācijām var būt gan ģenētiski, gan vides cēloņi, kas nākotnē pavērtu iespējas terapeitiskai iejaukšanai, piebilda Yankner.
Pētnieki sāka izmeklēšanu, analizējot gēnu ekspresijas modeļus - to, cik dažādi gēni tiek ieslēgti un izslēgti - ziedotajos smadzeņu audos no simtiem cilvēku, kas nomira vecumā no 60 līdz 100.
Informācija tika apkopota trīs atsevišķos gados vecāku pieaugušo pētījumos. Tie, kas analizēti šajā pētījumā, bija kognitīvi neskarti, tas nozīmē, ka viņiem nebija demences, atzīmēja pētnieki.
Pētnieki nekavējoties pamanīja pārsteidzošu atšķirību starp vecākiem un jaunākiem pētījuma dalībniekiem, sacīja Yankner. Visilgāk dzīvojošajiem cilvēkiem - tiem, kuri vecāki par 85 gadiem, ar nervu uzbudinājumu saistīto gēnu izpausme bija zemāka nekā tiem, kuri nomira vecumā no 60 līdz 80 gadiem.
Tālāk nāca jautājums, ar kuru saskaras visi zinātnieki: korelācija vai cēloņsakarība? Vai šī neirālās ierosmes atšķirība radās tikai kopā ar svarīgākiem faktoriem, kas nosaka dzīves ilgumu, vai ierosmes līmeņi tieši ietekmēja ilgmūžību? Ja jā, tad kā?
Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, pētnieki veica virkni eksperimentu, tostarp ģenētiskās, šūnu un molekulārās bioloģijas testus modeļa organismā Caenorhabditis elegans, ģenētiski izmainītu pelu analīzi un papildu smadzeņu audu analīzes cilvēkiem, kuri dzīvoja vairāk nekā gadsimtu.
Šie eksperimenti atklāja, ka nervu uzbudinājuma mainīšana patiešām ietekmē dzīves ilgumu un izgaismoja to, kas varētu notikt molekulārā līmenī, sacīja pētnieki, atzīmējot visas pazīmes, kas norādīja uz olbaltumvielu REST.
Pētnieki atklāja, ka REST, kas, kā zināms, regulē gēnus, arī nomāc nervu ierosmi.
REST vai tā ekvivalenta bloķēšana dzīvniekiem izraisīja lielāku neironu aktivitāti un agrāku nāvi, savukārt REST palielināšana darīja pretējo.
Pētnieki arī atklāja, ka cilvēkiem, kuri dzīvoja līdz 100 un vairāk gadiem, smadzeņu šūnu kodolos bija ievērojami vairāk REST nekā cilvēkiem, kuri nomira 70 vai 80 gadu vecumā.
"Bija ārkārtīgi aizraujoši redzēt, kā saplūda visas šīs dažādās liecības," sacīja pētījuma līdzautore Dr. Monika Kolaiácovo, Hārvardas Medicīnas skolas ģenētikas profesore, kuras laboratorija sadarbojās ar C. elegans darbu.
Pētnieki atklāja, ka no tārpiem līdz zīdītājiem REST nomāc tādu gēnu izpausmi, kas centrāli iesaistīti nervu ierosmē, piemēram, jonu kanāli, neirotransmiteru receptori un sinapses strukturālās sastāvdaļas.
Zemāka ierosme aktivizē olbaltumvielu saimi, kas pazīstama kā dakšas transkripcijas faktori. Ir pierādīts, ka šie proteīni daudziem dzīvniekiem, izmantojot insulīna / IGF signālu, ir “ilgmūžības ceļš”. Pēc pētnieku domām, tas ir tas pats ceļš, kuru, pēc zinātnieku domām, var aktivizēt ar kaloriju ierobežošanu.
Pētnieki teica, ka papildus jaunajai lomai neirodeģenerācijas novēršanā REST loma ilgmūžībā ir papildu motivācija izstrādāt zāles, kas vērstas uz olbaltumvielām.
Lai gan būs vajadzīgs laiks un daudzi testi, lai noteiktu, vai šāda ārstēšana mazina nervu uzbudinājumu, veicina veselīgu novecošanos vai pagarina dzīves ilgumu, šī koncepcija ir aizrāvusi dažus pētniekus.
"Iespēja, ka spēja aktivizēt REST mazinātu ierosinošo nervu darbību un lēnu novecošanos cilvēkiem, ir ārkārtīgi aizraujoša," sacīja Kolaiácovo.
Pētījums tika publicēts Daba.
Avots: Hārvardas medicīnas skola
