Oamenii de știință descoperă modul în care hipotalamusul creierului controlează îmbătrânirea și se descurcă să-l încetinească
Celule stem neuronale care au fost transplantate într-un creier de șoarece, aici dezvoltându-se în neuroni. Yirui Sun, Imagini binevenite, CC BY-SA

Dacă nu fumezi, atunci factorul de risc major pentru moarte este probabil vârsta ta. Asta pentru că am eliminat aproape mortalitatea la începutul vieții, datorită progreselor în știință și inginerie. Dar, în ciuda acestui progres, încă nu am găsit cum să eliminăm efectele dăunătoare ale îmbătrânirii.

Acum, un nou studiu la șoareci, publicat în Nature, dezvăluie că celulele stem (un tip de celule care se pot dezvolta în multe alte tipuri) într-o anumită zonă a creierului reglează îmbătrânirea. Echipa a reușit chiar să încetinească și să accelereze procesul de îmbătrânire prin transplantarea sau ștergerea celulelor stem din regiune.

Îmbătrânirea reprezintă o provocare importantă pentru societate. Până în 2050, vor exista la fel de mulți bătrâni (vârsta de peste 65 de ani) ca copii (sub 15 ani) pe Pământ pentru prima dată. Această schimbare se reflectă în stres fără precedent asupra sistemelor noastre de sănătate și asistență socială. Înțelegerea modului în care ne putem menține în stare bună de sănătate pe măsură ce îmbătrânim devine din ce în ce mai importantă.

Mecanismele care mențin organismele sănătoase sunt relativ puține la număr și conservate între specii, ceea ce înseamnă că putem învăța multe despre ei studiind animale precum șoarecii. Printre cele mai importante sunt celule senescente - celule disfuncționale care se acumulează pe măsură ce îmbătrânim și cauzăm leziuni ale țesuturilor - inflamație cronică și epuizare a celulelor stem. Se crede că aceste mecanisme sunt conectate la nivel de celule și țesuturi. Ca și în cazul unui inel de domino, o cădere oriunde poate declanșa un colaps catastrofal.

innerself abonare grafică

Celulele care dispar

Cercetătorii din spatele noii lucrări studiau hipotalamusul șoarecelui, pe care îl știm de ceva timp controlează îmbătrânirea. Această structură de mărimea migdalelor din centrul creierului leagă sistemele nervoase și endocrine (hormonale). Hipotalamusul ajută la reglarea multor nevoi și comportamente de bază, inclusiv foamea, somnul, frica și agresivitatea. În creierul uman, inițierea comportamentelor este de obicei complexă, dar dacă fugiți în panică oarbă sau vă aflați într-o furie aprinsă, atunci hipotalamusul dvs. este temporar pe scaunul conducătorului auto.

Echipa a analizat un grup specializat de celule stem din hipotalamus și a monitorizat ceea ce li s-a întâmplat ca cohorte de șoareci în vârstă. Șoarecii trăiesc în mod normal timp de aproximativ doi ani, dar au descoperit că aceste celule au început să dispară cu aproximativ 11 luni. Până la 22 de luni, au dispărut complet. Rata la care celulele stem s-au pierdut este strâns corelată cu modificările îmbătrânirii la animale, cum ar fi scăderea învățării, a memoriei, a sociabilității, a rezistenței musculare și a performanței atletice.

Dar corelația nu înseamnă cauzalitate. Pentru a afla dacă declinul a cauzat aceste modificări de îmbătrânire, au șters celulele stem folosind un virus special conceput, care le-ar ucide doar în prezența medicamentului Ganciclovir. La șoareci în vârstă de 15 luni, primirea acestei combinații de medicamente a distrus 70% din celulele stem hipotalamice. Ei au prezentat prematur semne de îmbătrânire și au murit cu aproximativ 200 de zile mai devreme ca urmare. Acest lucru este semnificativ, deoarece șoarecii trăiesc doar aproximativ 730 de zile.

Grupul a implantat, de asemenea, celule stem hipotalamice de la șoareci nou-născuți la animale de vârstă mijlocie. În acest caz, animalele au devenit mai sociale, s-au comportat mai bine cognitiv și au trăit cu aproximativ 200 de zile mai mult decât ar fi avut altfel.

Aceste experimente au oferit, de asemenea, indicii despre modul în care celulele stem hipotalamice erau pierdute în primul rând. Implantarea a funcționat numai atunci când celulele stem au fost proiectate genetic pentru a fi rezistente la inflamație. Se pare că, odată cu îmbătrânirea animalelor, inflamația cronică, de grad scăzut, a hipotalamusului a crescut.

Această inflamație este probabil cauzată fie de acumularea de celule senescente sau înconjurător neuronii care intră într-o stare asemănătoare senescenței. Inflamația ucide celulele stem hipotalamice, deoarece acestea sunt cele mai sensibile la deteriorare. Apoi, acest lucru perturbă funcția hipotalamusului cu efecte de impact asupra întregului organism. Și astfel cad domino-urile.

Elixir al tinereții?

Scopul final al cercetării privind îmbătrânirea este identificarea țintelor farmaceutice sau a intervențiilor asupra stilului de viață care îmbunătățesc sănătatea umană în viața ulterioară. În timp ce acesta este un studiu la șoareci, dacă putem arăta că aceleași mecanisme sunt în joc la oameni, am putea într-o zi să putem folosi o tehnică similară pentru a îmbunătăți sănătatea în viața ulterioară. Dar acest lucru rămâne un drum lung în viitor.

Alte intervenții, cum ar fi îndepărtarea celulelor senescente, îmbunătățesc, de asemenea, sănătatea, prelungind viața cu până la 180 de zile la șoareci. Un următor pas logic este să vedem dacă aceste intervenții „stivuiesc”.

Studiul demonstrează, de asemenea, că celulele stem hipotalamice exercită efecte majore prin secretarea miARN, care controlează multe aspecte ale modului în care funcționează celulele. MiARN-urile sunt ARN-uri scurte, necodificate - o moleculă care este mai simplă decât ADN-ul, dar care poate codifica și informații. Atunci când miARN-urile au fost furnizate singure șoarecilor lipsiți de celule stem, au arătat de fapt îmbunătățiri similare celor care au primit tratament cu celule stem.

Administrarea de miARN ca medicamente este încă la început dar studiul sugerează căi potențiale de completare a unui hipotalamus dezintegrat de celule stem: prevenirea pierderii lor în primul rând prin controlul inflamației. Acest lucru se poate realiza fie prin dezvoltarea de medicamente care distrug celulele senescente, fie prin utilizarea de compuși antiinflamatori.

Cercetarea este importantă, deoarece demonstrează elegant modul în care interacționează diferite mecanisme de întreținere a sănătății. Cu toate acestea, un dezavantaj este că au fost folosiți doar șoareci masculi. Este bine cunoscut faptul că structura hipotalamusului diferă semnificativ între sexe. Medicamentele și mutațiile care prelungesc durata de viață se manifestă de obicei în mod semnificativ potență diferită între bărbați și femele.

ConversaţieDacă oamenii vor putea trăi vreodată mult mai mult decât actualul durata de viață maximă de 125 de ani este greu de spus. Dar se pare că cea mai mare barieră în calea unei vieți sănătoase ulterioare nu mai este rata progresului, ci viteza cu care putem transforma cunoștințele noastre crescânde despre biologia îmbătrânirii în medicamente și sfaturi despre stilul de viață.

Despre autor

Richard Faragher, profesor de biogerontologie, Universitatea din Brighton

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cartea acestui autor:

at Cărți asemănătoare:

at

rupe

Multumesc pentru vizita InnerSelf.com, unde sunt 20,000+ articole care schimbă viața care promovează „Noi atitudini și noi posibilități”. Toate articolele sunt traduse în Peste 30 de limbi. Mă abonez la InnerSelf Magazine, publicată săptămânal, și la Daily Inspiration a lui Marie T Russell. Revista InnerSelf a fost publicată din 1985.