Вчені дізнаються, як гіпоталамус мозку контролює старіння та вдається уповільнити його
Нейронові стовбурові клітини, які були трансплантовані в мозок миші, тут розвиваються в нейрони. Yirui Sun, вітаємо зображення, CC BY-SA

Якщо ви не курите Ваш головний фактор ризику смерті, ймовірно, - це ваш вік. Це тому, що ми майже ліквідували смертність у молодому віці завдяки досягненням науки та техніки. Але, незважаючи на цей прогрес, ми досі не розробили, як усунути шкідливі наслідки самого старіння.

Тепер нове дослідження на мишах, опубліковано в Nature, виявляє, що стовбурові клітини (тип клітин, які можуть перерости в багато інших типів) у певній зоні мозку регулюють старіння. Команді навіть вдалося уповільнити та прискорити процес старіння шляхом пересадки або видалення стовбурових клітин у цьому регіоні.

Старіння становить важливу проблему для суспільства. До 2050 року їх буде стільки ж людей похилого віку (віком 65+) і дітей (до 15 років) на Землі вперше. Ця зміна відображена в безпрецедентний стрес про наші системи охорони здоров'я та соціального забезпечення. Розуміння того, як ми можемо зберегти своє здоров’я з віком, стає все більш важливим.

Механізми, які підтримують організми здоровими їх відносно небагато і зберігається між видами, а це означає, що ми можемо багато дізнатися про них, вивчаючи тварин, таких як миші. Серед найважливіших є старі клітини - дисфункціональні клітини, які накопичуються з віком і викликають пошкодження тканин; - хронічне запалення та виснаження стовбурових клітин. Вважається, що ці механізми пов'язані на клітинному та тканинному рівні. Як і у випадку з кільцем доміно, падіння в будь -якому місці може спровокувати катастрофічний колапс.

Innersele підписатися графіка

Зникаючі клітини

Дослідники, які стоять за новою статтею, вивчали гіпоталамус миші, якого ми знаємо деякий час контролює старіння. Ця структура розміром з мигдаль у центрі мозку пов’язує нервову та ендокринну (гормональні) системи. Гіпоталамус допомагає регулювати багато основних потреб та поведінки, включаючи голод, сон, страх та агресію. У людському мозку ініціювання поведінки зазвичай складне, але якщо ви втікаєте в сліпій паніці або потрапляєте в палаючу лють, то ваш гіпоталамус тимчасово перебуває на водійському місці.

Команда вивчила спеціалізовану групу стовбурових клітин у гіпоталамусі та відстежувала, що з ними сталося як когорти мишей у віці. Миші зазвичай живуть близько двох років, але вони виявили, що ці клітини почали зникати приблизно до 11 місяців. До 22 місяців вони повністю зникли. Швидкість втрати стовбурових клітин тісно корелює зі змінами старіння тварин, такими як зниження навчальності, пам’яті, комунікабельності, м’язової витривалості та спортивних результатів.

Але кореляція не означає причинно -наслідковий зв'язок. Щоб з'ясувати, чи зменшення спричиняє ці зміни старіння, вони видалили стовбурові клітини за допомогою спеціально сконструйованого вірусу, який би вбив їх лише у присутності препарату Ганцикловір. У 15-місячних мишей, які отримували цю комбінацію ліків, було знищено 70% їх стовбурових клітин гіпоталамуса. Вони передчасно виявили ознаки старіння і в результаті померли приблизно на 200 днів раніше. Це важливо, оскільки миші живуть лише близько 730 днів.

Група також імплантувала гіпоталамусові стовбурові клітини новонародженим мишам тваринам середнього віку. У цьому випадку тварини стали більш соціальними, мали кращі когнітивні здібності і прожили приблизно на 200 днів довше, ніж вони б мали.

Ці експерименти також дали підказки про те, як втрачаються стовбурові клітини гіпоталамуса. Імплантація спрацювала лише тоді, коли стовбурові клітини були генетично розроблені для стійкості до запалення. Схоже, що з віком тварин хронічне, низькодиференційоване запалення в гіпоталамусі зростало.

Ймовірно, це запалення викликане або скупчення старіючих клітин або навколишні нейрони, що переходять у старіння, подібне до старіння. Запалення вбиває стовбурові клітини гіпоталамуса, оскільки вони найбільш чутливі до пошкоджень. Тоді це порушує функцію гіпоталамуса, впливаючи на організм. І так доміно падає.

Еліксир молодості?

Кінцевою метою досліджень старіння є визначення фармацевтичних цілей або способів життя, які покращують здоров'я людини в подальшому житті. Хоча це дослідження на мишах, якщо ми можемо показати, що ті ж механізми діють і у людей, ми, можливо, одного разу зможемо використовувати подібну техніку для поліпшення здоров’я в подальшому житті. Але до цього залишається довгий шлях.

Інші втручання, такі як видалення старіючих клітин, також покращують здоров'я, продовжує термін служби до 180 днів у мишей. Наступний логічний крок - подивитися, чи «вкладаються» ці втручання.

Дослідження також демонструє, що стовбурові клітини гіпоталамуса надають значні ефекти через секрецію міРНК, які контролюють багато аспектів функціонування клітин. МіРНК-це короткі некодуючі РНК-молекула, яка простіша за ДНК, але також може кодувати інформацію. Коли міРНК поступали окремо мишам, у яких не вистачало стовбурових клітин, вони насправді демонстрували подібні поліпшення у тих, хто отримував лікування стовбуровими клітинами.

Доставка міРНК як ліків все ще перебуває у зародковому стані але дослідження пропонує потенційні шляхи поповнення гіпоталамуса, позбавленого стовбурових клітин: запобігання їх втрати, перш за все, шляхом контролю запалення. Цього можна досягти або шляхом розробки ліків, що вбивають старіють клітини, або застосуванням протизапальних сполук.

Дослідження є важливим, оскільки елегантно демонструє взаємодію різних механізмів підтримки здоров’я. Однак один мінус - використання тільки мишей -самців. Загальновідомо, що будова гіпоталамуса помітно відрізняється між статями. Ліки та мутації, які продовжують тривалість життя, також зазвичай помітно помітні різний потенціал у чоловіків і жінок.

БесідаЧи зможуть люди коли -небудь прожити значно довше, ніж нині максимальний термін служби 125 років важко сказати. Але, здається, найбільшим бар’єром для здорового подальшого життя є вже не швидкість прогресу, а швидкість, з якою ми можемо перетворити наші зростаючі знання з біології старіння на наркотики та поради щодо способу життя.

про автора

Річард Фарагер, професор біогеронтології, Університет Брайтона

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Книга цього автора:

at Схожі книги:

at

перерву

Дякуємо за відвідування InnerSelf.com, де є 20,000 + статті, що змінюють життя, пропагуючи «Нові погляди та нові можливості». Усі статті перекладено на 30+ мов. Підписуватися для журналу InnerSelf, що виходить щотижня, та щоденного натхнення Марі Т. Рассел. Журнал InnerSelf видається з 1985 року.