21 Aralık 2013 Cumartesi. - Cambridge, Massachusetts, Amerika Birleşik Devletleri'nde Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde araştırmacılar, Amerikan Yaşlanma Ulusal Enstitüsü ve Sidney, Avustralya'da Yeni Güney Galler Üniversitesi'nde tersine çevrilebilen memelilerde yaşlanma nedenleri. 'Hücre' de yayınlanan bu bulgunun özü, çekirdek ve mitokondri arasındaki hücreler içinde iletişime izin veren bir dizi moleküler olaydır.
İletişim bozulduğunda, yaşlanma hızlanır, ancak insan vücudu tarafından doğal olarak üretilen bir molekülü uygulayarak, bilim adamları yaşlı farelerde iletişim ağını geri yükledi ve sonraki doku örnekleri karşılaştırılabilir önemli biyolojik özellikler gösterdi. çok daha genç hayvanlarınkine.
Okulun genetik profesörü, “Keşfettiğimiz yaşlanma süreci evli bir çift gibidir: gençken iyi iletişim kuruyorlar, ancak zamanla kapalı yerlerde uzun yıllar yaşıyorlar, iletişim kopuyor” diyor. Harvard Medicine David Sinclair, çalışmanın baş yazarı. Bir ortakta olduğu gibi, iletişimi geri yüklemek sorunu çözdü.
Mitokondrilere sıklıkla hücrenin "sinir merkezi" denir ve temel biyolojik işlevleri yerine getirmek için kimyasal enerji üretir. Hücrelerimizde yaşayan ve kendi küçük genomlarını barındıran bu otonom organeller, yaşlanmada her zaman kilit biyolojik ajanlar olarak tanımlanmıştır, böylece zamanla giderek işlevsiz hale geldikçe, ilgili koşulların çoğu Yaşla birlikte, Alzheimer hastalığı ve diyabet yavaş yavaş kurulur.
Araştırmacılar genellikle yaşlanmanın tersine çevrilebileceği, esas olarak yaşa bağlı kötülüklerin mitokondriyal DNA'daki mutasyonların sonucu olduğu ve bunların tersine çevrilemeyeceği fikrine kuşkuyla bakıyorlar.
Sinclair ve grubu yıllardır, temel olarak sirtuins adı verilen bir grup gen üzerine odaklanarak, zaman içinde fonksiyonun kademeli olarak azalması olarak tanımlanan temel yaşlanma bilimini inceliyor. Laboratuvarında yapılan önceki çalışmalar, bu genlerden biri olan SIRT1'in üzüm, kırmızı şarap ve bazı fındıklarda bulunan resveratrol bileşiği tarafından aktive edildiğini gösterdi.
Sinclair Ana Gomes laboratuvarındaki doktora sonrası araştırmacı, bu SIRT1 geninin çıkarıldığı fareleri analiz ediyordu. Araştırmacılar, bu farelerin mitokondriyal disfonksiyon da dahil olmak üzere yaşlanma belirtileri gösterebileceğini doğru bir şekilde tahmin ettiler, ancak hücre çekirdeğindeki mitokondriyal proteinlerin çoğunun normal seviyelerde olduğunu ve sadece mitokondriyal genom tarafından kodlananların azaldığını bulmak için şaşırdılar. .
Bu uzmanlar, NAD adı verilen bir kimyasalla başlayan ve hücrenin nükleer genomu ile mitokondriyal genom arasındaki faaliyetleri koordine eden ve aktiviteleri koordine eden önemli bir molekülle sonuçlanan karmaşık bir olaylar dizisi keşfettiler. Hücreler, genomlar arasındaki koordinasyon akışkan kaldığı sürece sağlıklı kalır, böylece SIRT1'in rolü, müdahaleci HIF-1 adı verilen bir molekülün iletişime müdahale etmemesini sağlayan bir güvenlik görevlisine benzer şekilde aracıdır. .
Hala belirsiz olan nedenlerden dolayı, yaşlandıkça NAD'nin başlangıç seviyeleri azalır. Yeterli NAD olmadan, SIRT1, HIF-1'i izleme yeteneğini kaybeder, böylece HIF-1 seviyeleri genom arasındaki iletişimi bozmaya ve yoğunlaşmaya başlar. Zamanla, araştırma ekibi bu iletişim kaybının hücrelerin enerji üretme yeteneğini azalttığını ve yaşlanma ve hastalık belirtilerinin ortaya çıktığını buldu.
Gomes, hücreleri NAD'ye dönüştüren endojen bir bileşik uygulayarak, bozuk ağı onarabildiğini ve iletişim ve mitokondriyal fonksiyonu hızla geri yükleyebildiğini buldu. Bileşik, yeterince mutasyon birikmeden önce, birkaç gün içinde yeterince erken uygulanırsa, yaşlanma sürecinin bazı yönleri tersine çevrilebilir.
Bir hafta içinde NAD üreten bileşiği alan iki yaşındaki farelerin kaslarını incelerken, araştırmacılar insülin direnci, inflamasyon ve kas kütlesi kaybı göstergeleri aradılar. Her üç durumda da, farelerin dokusu, insanlık yıllarında bu spesifik alanlarda 60 yıldan 20 yıla dönüşüm olarak geçen altı aylık farelerinkine benziyordu.
Bu bulgunun özellikle önemli bir yönü HIF-1'i içerir. İletişimi hayal kırıklığına uğratan basit bir müdahaleci molekülden daha fazlası, HIF-1 normalde vücut oksijenden yoksun bırakıldığında aktive edilir; aksi takdirde sessiz kalın. Bununla birlikte, kanserin HIF-1'i aktive ettiği ve sekestre ettiği bilinmektedir.
“Yaşlanma sırasında birçok kanser türünde aktive olan bir molekülün de tutuştuğunu bulmak kesinlikle önemlidir” diyor Gomes. ”Kanser fizyolojisinin yaşlanmaya benzer bazı yönlerde olduğunu görmeye başlıyoruz. bu, en büyük kanser riskinin neden yaş olduğunu açıklayabilir. "
Kaynak:
Etiketler:
Sözlük Sağlık Sağlık
İletişim bozulduğunda, yaşlanma hızlanır, ancak insan vücudu tarafından doğal olarak üretilen bir molekülü uygulayarak, bilim adamları yaşlı farelerde iletişim ağını geri yükledi ve sonraki doku örnekleri karşılaştırılabilir önemli biyolojik özellikler gösterdi. çok daha genç hayvanlarınkine.
Okulun genetik profesörü, “Keşfettiğimiz yaşlanma süreci evli bir çift gibidir: gençken iyi iletişim kuruyorlar, ancak zamanla kapalı yerlerde uzun yıllar yaşıyorlar, iletişim kopuyor” diyor. Harvard Medicine David Sinclair, çalışmanın baş yazarı. Bir ortakta olduğu gibi, iletişimi geri yüklemek sorunu çözdü.
Mitokondrilere sıklıkla hücrenin "sinir merkezi" denir ve temel biyolojik işlevleri yerine getirmek için kimyasal enerji üretir. Hücrelerimizde yaşayan ve kendi küçük genomlarını barındıran bu otonom organeller, yaşlanmada her zaman kilit biyolojik ajanlar olarak tanımlanmıştır, böylece zamanla giderek işlevsiz hale geldikçe, ilgili koşulların çoğu Yaşla birlikte, Alzheimer hastalığı ve diyabet yavaş yavaş kurulur.
Araştırmacılar genellikle yaşlanmanın tersine çevrilebileceği, esas olarak yaşa bağlı kötülüklerin mitokondriyal DNA'daki mutasyonların sonucu olduğu ve bunların tersine çevrilemeyeceği fikrine kuşkuyla bakıyorlar.
Sinclair ve grubu yıllardır, temel olarak sirtuins adı verilen bir grup gen üzerine odaklanarak, zaman içinde fonksiyonun kademeli olarak azalması olarak tanımlanan temel yaşlanma bilimini inceliyor. Laboratuvarında yapılan önceki çalışmalar, bu genlerden biri olan SIRT1'in üzüm, kırmızı şarap ve bazı fındıklarda bulunan resveratrol bileşiği tarafından aktive edildiğini gösterdi.
Sinclair Ana Gomes laboratuvarındaki doktora sonrası araştırmacı, bu SIRT1 geninin çıkarıldığı fareleri analiz ediyordu. Araştırmacılar, bu farelerin mitokondriyal disfonksiyon da dahil olmak üzere yaşlanma belirtileri gösterebileceğini doğru bir şekilde tahmin ettiler, ancak hücre çekirdeğindeki mitokondriyal proteinlerin çoğunun normal seviyelerde olduğunu ve sadece mitokondriyal genom tarafından kodlananların azaldığını bulmak için şaşırdılar. .
Bu uzmanlar, NAD adı verilen bir kimyasalla başlayan ve hücrenin nükleer genomu ile mitokondriyal genom arasındaki faaliyetleri koordine eden ve aktiviteleri koordine eden önemli bir molekülle sonuçlanan karmaşık bir olaylar dizisi keşfettiler. Hücreler, genomlar arasındaki koordinasyon akışkan kaldığı sürece sağlıklı kalır, böylece SIRT1'in rolü, müdahaleci HIF-1 adı verilen bir molekülün iletişime müdahale etmemesini sağlayan bir güvenlik görevlisine benzer şekilde aracıdır. .
Hala belirsiz olan nedenlerden dolayı, yaşlandıkça NAD'nin başlangıç seviyeleri azalır. Yeterli NAD olmadan, SIRT1, HIF-1'i izleme yeteneğini kaybeder, böylece HIF-1 seviyeleri genom arasındaki iletişimi bozmaya ve yoğunlaşmaya başlar. Zamanla, araştırma ekibi bu iletişim kaybının hücrelerin enerji üretme yeteneğini azalttığını ve yaşlanma ve hastalık belirtilerinin ortaya çıktığını buldu.
Gomes, hücreleri NAD'ye dönüştüren endojen bir bileşik uygulayarak, bozuk ağı onarabildiğini ve iletişim ve mitokondriyal fonksiyonu hızla geri yükleyebildiğini buldu. Bileşik, yeterince mutasyon birikmeden önce, birkaç gün içinde yeterince erken uygulanırsa, yaşlanma sürecinin bazı yönleri tersine çevrilebilir.
Bir hafta içinde NAD üreten bileşiği alan iki yaşındaki farelerin kaslarını incelerken, araştırmacılar insülin direnci, inflamasyon ve kas kütlesi kaybı göstergeleri aradılar. Her üç durumda da, farelerin dokusu, insanlık yıllarında bu spesifik alanlarda 60 yıldan 20 yıla dönüşüm olarak geçen altı aylık farelerinkine benziyordu.
Bu bulgunun özellikle önemli bir yönü HIF-1'i içerir. İletişimi hayal kırıklığına uğratan basit bir müdahaleci molekülden daha fazlası, HIF-1 normalde vücut oksijenden yoksun bırakıldığında aktive edilir; aksi takdirde sessiz kalın. Bununla birlikte, kanserin HIF-1'i aktive ettiği ve sekestre ettiği bilinmektedir.
“Yaşlanma sırasında birçok kanser türünde aktive olan bir molekülün de tutuştuğunu bulmak kesinlikle önemlidir” diyor Gomes. ”Kanser fizyolojisinin yaşlanmaya benzer bazı yönlerde olduğunu görmeye başlıyoruz. bu, en büyük kanser riskinin neden yaş olduğunu açıklayabilir. "
Kaynak:
