Bu Minik Solucan Beynin Yaşlanmayı Nasıl Düzenlediğine İlişkin Önemli Bir İpucu Olabilir

Bir çift yeni çalışma, çevresel sinyallerin, özellikle de dokunma duyusunun, diyet kısıtlamasının yaşam süresini uzatmasına izin veren genetik yolları geçersiz kıldığını ortaya çıkardı; bu da uzun ömürlülüğün, diyet kadar sinir sistemi tarafından da şekillendirildiğini öne sürüyor.

Scott Leiser'in ekibi tarafından yürütülen araştırma, Michigan Üniversitesinasıl incelendi çevresel sinyaller içinden geçiyor sinir sistemi metabolizmayı, davranışı ve yaşam süresini etkilemek. Bir çalışmaşurada yayınlandı PNASdokunmanın, diyet kısıtlamasının etkileri için gerekli olan fmo-2 genini baskılayarak, diyet kısıtlamasının neden olduğu yaşam süresinin uzamasını iptal edebildiğini gösteriyor.Diğer çalışmaşurada yayınlandı Bilim Gelişmeleribunda nasıl değişiklikler olduğuna bakıyor yol solucan davranışını etkiler.

Sonuçlar hep birlikte etkilemenin mümkün olabileceğini gösteriyor uzun ömürlülük hedefleyerek sinirsel Sadece diyeti değiştirmek yerine devreler.

Tanıdık Biyolojiye Sahip Basit Bir Organizma

Mütevazı boyutuna rağmen, miniklerin sinir sistemi solucan C. elegans aynı sinyallemelerin çoğuna güvenir moleküller insanlar olarak. Nöronları yiyecek, koku ve doku gibi ipuçlarına yanıt olarak dopamin ve tiramin gibi kimyasallar salgılayarak metabolik değişiklikleri tetikler. Besin algılama ve stres tepkisine ilişkin yolların çoğu solucanlar ve solucanlar arasında paylaşılmaktadır. memeliler. Bu, C. elegans'ı yaşlanmayı incelemek için değerli bir model haline getirir.

Önceki çalışmalar duyusal ipuçlarının kalori kısıtlamasının faydalarını azaltabileceğini öne sürüyordu. Örneğin, meyve sineklerinde, yalnızca yiyeceğin kokusunu almak, daha az yemekten kaynaklanan yaşam süresinin uzamasını iptal etmek için yeterliydi. Leiser'in grubu, dokunmanın solucanlarda benzer bir etkiye sahip olup olmayacağını ve bunun, beslenme kısıtlaması altında yaşam süresinin uzatılması için gerekli olan fmo-2 genini nasıl içereceğini belirlemek istedi.

Dokunma Diyet Kısıtlamasının Faydalarını İptal Ediyor

Bunu test etmek için araştırmacılar, her zamanki besin kaynağı olan E. coli'ye benzeyen küçük boncukların üzerine solucanlar yerleştirdiler. Solucanlar boncukları yemediler ancak bu his tek başına bağırsaklarındaki fmo-2'yi kapatmaya yetti. Sonuç olarak solucanlar, genellikle diyet kısıtlamasıyla görülen yaşam süresi uzatmasını kaybetti.

Deneyler sürecin sinir sisteminde başladığını ortaya çıkardı. Dokunma, belirli nöronların dopamin ve tiramin salgılama şeklini değiştiren bir sinir devresini etkinleştirir. Bu sinyaller daha sonra bağırsaktaki fmo-2 aktivasyonunu azaltır. Normalde bu gen, hayvanın diyet kısıtlaması sırasında metabolizmasını ayarlamasına yardımcı olarak, azalan gıda alımının getirdiği stresle başa çıkabilmesini sağlar. Fmo-2 olmadan solucanlar kısıtlı bir diyetle daha uzun süre yaşayamaz.

Leiser, fmo-2'yi kontrol eden sinir devresinin ayarlanabileceğine dikkat çekiyor. Eğer bilim insanları diyeti değiştirmeden bu geni aktive etmenin bir yolunu bulabilirlerse, sıkı bir diyet kısıtlaması gerektirmeden koruyucu metabolik durumu tetiklemek mümkün olabilir. Ancak bu yolun farklı koşullar altında nasıl çalıştığını anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Davranışsal Maliyetleri Olan Bir Gen

İkinci çalışma, solucanlar fmo-2'yi aşırı ifade edecek şekilde tasarlandığında ne olacağını inceledi. Fazladan fmo-2 üretmek üzere tasarlanan solucanlar farklı davrandı. Zararlı bakterilerden kaçmayı başaramadılar ve oruçtan sonra beslenmeye ara vermediler. Geni olmayan solucanlar da farklı davrandılar ve çevrelerini normal solucanlara göre daha az keşfettiler.

Bu değişiklikler bir değiş tokuşa işaret ediyor. Yaşam süresini uzatan yol aynı zamanda muhtemelen triptofan metabolizmasını değiştirerek bazı içgüdüsel davranışları da azaltıyor. Bu nedenle insanlarda bu geni hedef alan gelecekteki tedavilerin olası yan etkileri ele alması gerekecektir.

Leiser, "Yaşamı uzatmaya yönelik herhangi bir müdahalenin yan etkileri olacak ve yan etkilerden birinin davranışsal olacağını düşünüyoruz" dedi. "Bu yolu anlayarak, bu olumsuz davranışsal etkilerin bazılarını dengelemek için potansiyel olarak takviyeler sağlayabiliriz."

Beyin ve Vücut Arasında Karmaşık Bir Konuşma

İki çalışma birlikte, beynin sürekli olarak çevresel sinyalleri yorumladığını ve bunları vücudun metabolizmasını ayarlamak için kullandığını gösteriyor. C. elegans'ta yalnızca yiyecek hissi, diyet kısıtlamasının faydalarını ortadan kaldırabilir. Uzun ömürlülüğü destekleyen aynı yol, duruma bağlı olarak hayatta kalmaya yardımcı olabilecek veya zarar verebilecek davranışları da değiştirir.

Yaşlanmayı inceleyen bilim insanları için bu bulgular araştırmalara yeni yönler açıyor. Duyusal sinyallerin, yaşam süresini kontrol eden genetik yolları geçersiz kıldığını ve bu yolların davranışla yakından bağlantılı olduğunu gösteriyorlar. Sonuçlar ayrıca uzun ömürlülüğe yönelik gelecekteki tedavilerin diyet veya metabolizma kadar sinir devrelerine de odaklanması gerekebileceğini gösteriyor.

Leiser'in ekibi sinyallerin beyin, bağırsak ve diğer dokular arasında nasıl hareket ettiğini haritalamaya devam etmeyi planlıyor. Bu etkileşimlerin daha fazlası açığa çıktıkça, bilim insanları yaşlanma tepkisinin faydalı kısımlarını aktive ederken, olumsuz değişimlerden kaçınmanın yollarını eninde sonunda bulabilirler.

Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiği konularında geçmişi olan bir yazar ve araştırmacıdır. İşletme Yüksek Lisansı ve İşletme alanında Lisans Diplomasının yanı sıra Veri Analitiği alanında sertifikaya sahiptir. Çalışmaları analitik eğitimi yeni ortaya çıkan bilim, havacılık ve astronomik araştırmalara odaklanarak birleştiriyor.