Проникване в мистерията защо застаряваме

Имидж чрез Лидерския съвет на организациите за застаряване.

Изследователи от Института по молекулярна биология (IMB) в Майнц, Германия, казаха миналия месец, че - изучавайки вид червей, наречен C. elegans - са направили пробив в разбирането защо хората остаряват. Те наричат ​​процеса на стареене странност на еволюцията . Тяхната работа включва идентифициране на гените, принадлежащи към процес, наречен автофагия - от гръцки думи auto означаващ себе си и фаги, означаващ поглъщащ - нормален физиологичен процес, свързан с унищожаването на увредените клетки в тялото, което, тези изследователи обясниха:

... насърчават здравето и фитнеса при младите червеи, но стимулират процеса на стареене по-късно в живота.

Това изследване е публикувано на 7 септември 2017 г. в рецензираното списание Genes & Development . В изявлението им се казва:

Както обясни Чарлз Дарвин, естественият подбор води до най-подходящите индивиди за дадена среда, оцеляващи, за да се размножават и предават своите гени на следващото поколение. Колкото по-ползотворна черта е да насърчава репродуктивния успех, толкова по-силен ще бъде изборът за тази черта.

На теория това би трябвало да поражда индивиди с черти, които предотвратяват стареенето, тъй като техните гени могат да се предават почти непрекъснато. По този начин, въпреки очевидните факти за обратното, от гледна точка на еволюцията остаряването никога не би трябвало да се случи.

В. Елеганс. Това е прост, примитивен организъм, който споделя основни биологични характеристики, централни за биологията на човека. Така изследователи по целия свят изучават тези червеи. В проучвания в Института по молекулярна биология в Майнц, Германия, изследователите откриха 30 специфични гена в C. Elegans, които насърчават специфично стареене, но те откриха гените само в стари червеи. „Имайки предвид, че тествахме само 0, 05 процента от всички гени на червей, това предполага, че там биха могли да се намерят много повече от тези гени“, казват авторите.

И въпреки това ние остаряваме. Защо? Учените обсъждат въпроса в еволюционен план още от 1800-те, но - през 1953 г. - биологът Джордж К. Уилямс даде обяснение за това как може да възникне стареене от еволюционна гледна точка. Хипотезата му се нарича антагонистична плейотропия (АП). Предполага се, че един ген може да контролира повече от една черта, където например една черта може да бъде полезна за годността на организма, а друга - пагубна. Според хипотезата на Уилямс, ако един и същ ген предизвика репродуктивен успех в ранния живот - и стареенето по-късно в живота - тогава стареенето би било адаптивно (подходящо) от еволюционна гледна точка. Изявлението на изследователите от Майнц обясни:

... с течение на времето тези про-фитнес, про-стареещи мутации се подбират активно и процесът на стареене става твърдо свързан в нашата ДНК. Въпреки че тази теория е доказана математически и нейните последици са демонстрирани в реалния свят, липсват реални доказателства за гени, които се държат по такъв начин, като мода.

Тези доказателства вече са пристигнали според Джонатан Бирн, съавтор на новия документ. Тези изследователи са открили 30 гена в C. Elegans, които представляват:

... някои от първите откриват, че насърчават стареенето специално само при стари червеи.

Изследователите казаха:

Тези AP гени не са били открити преди, защото е изключително трудно да се работи с вече стари животни. Ние бяхме първите, които разбрахме как да направим това в голям мащаб. От сравнително малък екран открихме изненадващо голям брой гени, които изглежда действат антагонистично.

Изследователите откриха и серия от гени, участващи в регулирането на аутофагията (при което телата ни самопоглъщат увредените клетки), които ускоряват процеса на стареене. Те нарекоха тези резултати „изненадващи“, защото:

... процесът на автофагия е критичен процес на рециклиране в клетката и обикновено се изисква да живее нормално през целия си живот. Известно е, че аутофагията става по-бавна с възрастта и авторите на тази статия показват, че изглежда, че тя се влошава напълно при по-старите червеи. [Ние] демонстрираме, че изключването на ключови гени при започване на процеса позволява на червеите да живеят по-дълго в сравнение с оставянето му да бъде осакатен.

Те коментираха, че автофагията почти винаги се смята за полезна, дори ако тя почти не работи, но че работата им показва, че има „тежки отрицателни последици“, когато автофагията се разпадне:

… И тогава е по-добре да го заобиколите. Класически е AP: при младите червеи автофагията работи правилно и е от съществено значение за достигане на зрялост, но след размножаването тя започва да функционира неправилно, което води до стареене на червеите.

По този начин тези изследователи предоставиха това, което казват, че е „едно от първите ясни доказателства“ за това как процесът на стареене възниква като странност на еволюцията.

И казват, че техните открития могат също да имат по-широко значение за лечението на невродегенеративни разстройства, като болестта на Алцхаймер, Паркинсон и Хънтингтън, където автофагията е замесена. Изследователите показват, че чрез насърчаване на дълголетието чрез спиране на аутофагията при стари червеи има силно подобрение на невроните и последващо здраве на цялото тяло.

Долен ред: Изследователите в Германия използват червей, известен като C. Elegans, за да изследват процеса на стареене, като намират някои от първите открити гени, насърчаващи специфично стареене. Те също така демонстрират, че изключването на ключови гени, свързани с процеса на аутофагия - полезен процес за по-млади животни, но произвеждащи възраст при по-възрастни животни - позволи на червеите, които те изучават, да „живеят по-дълго“.

Прочетете повече за това проучване чрез Института по молекулярна биология в Майнц

Прочетете защо C. Elegans са толкова широко използвани за изследване на човешката биология

Прочетете повече за теорията за стареенето на Джордж К. Уилямс от 1953 г.: антагонистична плеотропия