مداخله جدید ضد پیری برای پیری موتور آهسته و افزایش طول عمر

مطالعه ژن‌های کلیدی را برجسته می‌کند که می‌توانند از کاهش عملکرد حرکتی با بالا رفتن سن ارگانیسم‌ها، فعلاً در کرم‌ها، جلوگیری کنند.

سالمندی یک فرآیند طبیعی و اجتناب ناپذیر برای هر موجودی است که در آن عملکرد بسیاری از اندام ها و بافت های مختلف کاهش می یابد. هیچ درمانی برای پیری وجود ندارد. دانشمندان در حال بررسی روند پیری هستند و هرگونه مشاهده در مورد چگونگی کاهش سرعت آن برای همه جذاب است.

با افزایش سن حیوانات و انسان ها، وخامت تدریجی و در عین حال قابل توجهی در آن وجود دارد موتور عملکردهای ناشی از تغییرات در سیستم عصبی-عضلانی - به عنوان مثال کاهش قدرت عضلانی، قدرت عضلات اندام و غیره. این کاهش که عموماً از اواسط سالگی شروع می شود، بارزترین ویژگی پیری است و مسئول بیشتر مشکلاتی است که سالمندان با آن مواجه هستند و زندگی مستقل آنها را تحت تأثیر قرار می دهد. . توانایی متوقف کردن یا حتی کاهش سرعت کاهش عملکردهای حرکتی چالش برانگیزترین جنبه برای مطالعه است ضد پیری و تمرکز را روی واحد عملکردی اساسی سیستم عصبی عضلانی به نام "واحد حرکتی" می آورد، یعنی نقطه ای که عصب حرکتی و فیبر عضلانی به هم می رسند.

محققان مؤسسه علوم زیستی دانشگاه میشیگان ایالات متحده آمریکا علت اصلی کاهش تدریجی عملکرد حرکتی را که مسئول افزایش شکنندگی در کرم‌های پیر کوچک است، کشف کرده‌اند. علاوه بر این، آنها راهی برای کاهش سرعت این کاهش کشف کرده اند. در مطالعه آنها منتشر شده در با پیشرفتهای علمیآنها مولکولی را شناسایی کرده اند که می تواند هدف مناسبی برای بهبود عملکرد حرکتی باشد. و این مسیر خاص در کرم‌ها می‌تواند نشان‌دهنده چیزی مشابه در پستانداران پیر و همچنین انسان‌ها باشد. کرم‌های گرد میلی‌متری به نام نماتد (C. elegans) الگوی پیری بسیار شبیه به حیوانات دیگر را نشان می‌دهند، اگرچه فقط برای سه هفته زنده می‌مانند. اما این طول عمر محدود، آنها را به یک سیستم مدل ایده‌آل برای مطالعه فرآیندهای علمی پشت پیری تبدیل می‌کند، زیرا طول عمر آن‌ها می‌تواند به راحتی در مدت زمان کوتاهی نظارت شود.

جزء مهم پیری

هنگامی که کرم ها پیر می شوند، به تدریج عملکردهای فیزیولوژیکی خود را از دست می دهند. هنگامی که آنها به اواسط بزرگسالی خود می رسند، مهارت های حرکتی آنها شروع به کاهش می کند. محققان می خواستند دلیل دقیق این کاهش را بررسی کنند. آنها تصمیم گرفتند تا تغییر در تعامل سلول ها را با پیر شدن کرم ها درک کنند و موقعیت هایی را که نورون های حرکتی با بافت عضلانی ارتباط برقرار می کنند، تجزیه و تحلیل کردند. یک ژن (و پروتئین مرتبط) به نام SLO-1 (عضو خانواده کانال پتاسیم آهسته 1) شناسایی شد که با عمل به عنوان یک تنظیم کننده، نقش کلیدی در تنظیم این ارتباطات دارد. SLO-1 در اتصالات عصبی عضلانی عمل می کند و فعالیت نورون ها را کاهش می دهد که به نوبه خود سیگنال های نورون های حرکتی به بافت عضلانی را کاهش می دهد و در نتیجه عملکرد حرکتی را کاهش می دهد.

محققان SLO-1 را با استفاده از ابزارهای ژنتیکی استاندارد و همچنین دارویی به نام پاکسیلین دستکاری کردند. در هر دو این سناریو، دو اثر قابل توجه در کرم های گرد مشاهده شد. اول، کرم‌ها عملکرد حرکتی بهتری داشتند و دوم، طول عمر آنها در مقایسه با کرم‌های گرد معمولی افزایش یافت. بنابراین، مانند این بود که طول عمر بیشتری داشته باشید، اما سلامت و قدرت را نیز بهبود بخشید زیرا هر دو این پارامترها افزایش یافتند. زمان بندی برای این مداخلات کلیدی بود. دستکاری های SLO-1 زمانی که در اوایل عمر کرم انجام می شد، هیچ نتیجه ای نداشت، و در کرم های بسیار جوان، اثری کاملاً مخرب برعکس داشت. این مداخله زمانی بهترین نتیجه را دارد که در اواسط بزرگسالی انجام شود. اکنون محققان می خواهند نقش SLO-1 را در رشد اولیه در کرم های گرد درک کنند. این می تواند به دستیابی به بینش در مورد مکانیسم های اساسی پیری کمک کند زیرا چنین مداخلات ژنتیکی و دارویی می تواند به ارتقای سلامت و همچنین کمک کند. طول عمر.

اگرچه این مطالعه به کرم‌ها محدود می‌شود، اما SLO-1 در بسیاری از گونه‌های جانوری حفظ می‌شود و بنابراین این کشف می‌تواند برای درک پیری در سایر ارگانیسم‌های مدل نیز قابل استفاده باشد. با این حال، مطالعه پیری در ارگانیسم‌های بالاتر به دلیل طول عمر طولانی‌تر کار ساده‌ای نیست. به همین دلیل است که به غیر از کرم هایی مانند مخمر، مگس سرکه و پستاندارانی مانند موش که طول عمر آنها حداکثر 4 سال است، باید آزمایش هایی در سایر موجودات مدل انجام شود. سپس می‌توان آزمایش‌هایی را روی رده‌های سلولی انسانی انجام داد، زیرا انجام آن در داخل بدن در انسان غیرممکن است. برای کشف مکانیسم‌های مولکولی و ژنتیکی در پس پیری، آزمایش‌های مداوم مورد نیاز است. این مطالعه دانش بسیار زیادی در مورد یک هدف مولکولی، مکان بالقوه و زمان دقیقی که در آن استراتژی ضد پیری باید اعمال شود، ارائه کرده است. این مطالعه اجتناب‌ناپذیر بودن زوال حرکتی را می‌پذیرد و در عین حال انگیزه‌ای برای غلبه بر آن با جلوگیری از زوال شناختی و حرکتی اولیه است.

***

{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}

منبع (ها)

لی جی و همکاران 2019. مداخلات ژنتیکی و دارویی در سیستم عصبی حرکتی پیری پیری حرکتی را کند کرده و طول عمر را در C. elegans افزایش می‌دهد. با پیشرفتهای علمی. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041