Smegenų veikla turi įtakos žmogaus senėjimui ir ilgaamžiškumui
Pirmą kartą mokslininkai įrodė, kad smegenų veikla daro didelę įtaką žmogaus gyvenimo trukmei. Naujame tyrime jie parodo, kaip nervų veikla yra didesnė asmenims, kurių gyvenimo trukmė yra trumpesnė, o mažesnė tiems, kurie gyvena ilgiau.
Neseniai Gamta Harvardo medicinos mokyklos Bostone (MA) mokslininkai praneša, kaip jie smegenų smegenų žievės genuose rado aiškų žmogaus ilgaamžiškumo ženklą.
Jų parašas yra genų raiškos modelis, kuriam „būdingas genų, susijusių su nerviniu sužadinimu ir sinapsine funkcija, reguliavimas“, rašo autoriai.
Nervinis aktyvumas yra susijęs su smegenyse vykstančio signalo kiekiu - elektros srovių ir kitų siųstuvų pavidalu. Per didelis nervų aktyvumas ar per didelis sužadinimas gali pasireikšti įvairiais būdais, pavyzdžiui, raumenų trūkčiojimu ar nuotaikos pokyčiais.
Tyrimui mokslininkai atliko ląstelinius, genetinius ir molekulinius kirminų eksperimentus. Jie taip pat analizavo peles su pakitusiais genais ir ištyrė smegenų audinius iš žmonių, kuriems mirus buvo daugiau nei 100 metų.
Šie bandymai atskleidė ne tik tai, kad nervų aktyvumo keitimas gali turėti įtakos gyvenimo trukmei, bet ir davė užuominų apie galimus molekulinius procesus.
„Intriguojantis mūsų išvadų aspektas“, - sako vyresnysis tyrimo autorius Bruce'as A. Yankneris, genetikos ir neurologijos profesorius Harvardo medicinos mokykloje, - kad kažkas toks trumpalaikis, kaip nervinių grandinių aktyvumo būsena, gali turėti labai įvairias pasekmes fiziologijai. ir gyvenimo trukmė “.
Molekuliniai ilgaamžiškumo įtakotojai
Mokslininkai kurį laiką žinojo, kad nervų veikla veikia įvairias sąlygas, įskaitant epilepsiją ir demenciją. Tačiau, nors kai kurie tyrimai su gyvūnais parodė poveikį senėjimui, iki šiol nebuvo aišku, ar ši įtaka gali pasireikšti ir žmonėms.
Hormonų insulino ir į insuliną panašaus augimo faktoriaus (IGF) signalizavimas jau yra gerai žinomas kaip molekuliniai ilgaamžiškumo įtakotojai. Mokslininkai taip pat mano, kad tai yra tas pats signalizavimo kelias, kuriuo veikia kalorijų ribojimas.
Naujos išvados atskleidžia, kad nervinis sužadinimas taip pat turi įtakos šio insulino ir IGF signalizacijos kelio ilgaamžiškumui. Svarbiausia yra transkripcijos faktorius, vadinamas REST.
Transkripcijos veiksniai yra baltymai, kurie įjungia ir išjungia genus, tai yra, jie kontroliuoja genų ekspresiją. Tokiu būdu ta pati genų seka gali turėti gana skirtingą poveikį ląstelėms, priklausomai nuo to, kurios iš jų yra įjungtos, o kurios išjungtos.
Daugiausia dėl transkripcijos veiksnių ir jų genų ekspresijos kontrolės žmonių ir kitų pažengusių organizmų ląstelės turi tokį didžiulį genetinių reakcijų į savo aplinką repertuarą.
Ankstesniame darbe prof. Yankneris ir jo komanda jau parodė, kad REST padeda apsaugoti smegenis nuo streso, žalojančio nervines ląsteles, pavyzdžiui, sukeliančių demenciją.
POILSIS slopina nervų veiklą
Naujame tyrime mokslininkai nustatė, kad REST taip pat slopina nervų aktyvumą gyvūnų modeliuose, pradedant kirminais ir baigiant žinduoliais. Atrodo, kad transkripcijos faktorius slopina genus, kurie atlieka pagrindinį vaidmenį nervų sužadinimo procese.
Šie genai kontroliuoja jonų kanalus, cheminių pasiuntinių receptorius ir komponentus, kurie sudaro sinapses, kurios yra struktūros, leidžiančios ląstelėms perduoti pranešimus viena kitai.
Tyrėjai atliko bandymus, kurių metu jie blokavo REST - arba lygiavertį nuorašo faktorių - įvairiuose gyvūnų modeliuose. Šie bandymai lėmė ne tik didesnį nervinį aktyvumą, bet ir sutrumpino gyvūnų gyvenimo trukmę.
Priešingai, padidėjęs REST lygis turėjo priešingą efektą - dėl to sumažėjo nervinis aktyvumas ir ilgesnis gyvenimo laikotarpis.
Ląstelių iš pomirtinio žmogaus smegenų audinio tyrimai taip pat atskleidė, kad asmenų, kurių gyvenimo trukmė viršijo 100 metų, branduoliuose buvo žymiai didesnis REST lygis, palyginti su tais, kurių gyvenimo trukmė buvo 20–30 metų trumpesnė.
Mažesnio nervinio aktyvumo poveikis savo ruožtu perjungia kitą baltymų grupę, vadinamą šakutės galvutės transkripcijos veiksniais, kurie daro įtaką ilgaamžiškumui per daugelio organizmų insulino ir IGF signalo kelią.
Prof. Yankner siūlo, kad žmogaus nervų aktyvumo pokyčiai gali būti genetiniai ir aplinkos veiksniai.
Jis ir jo komanda siūlo, kad, pridėjus prie ankstesnių išvadų apie REST vaidmenį smegenų pažeidimą sukeliančiose sąlygose, tokiose kaip demencija, nauji rezultatai turėtų paskatinti susidomėjimą kuriant vaistus, nukreiptus į baltymą.
Tačiau jis įspėja, kad jų tyrimas nepaaiškino, ar žmonių asmenybė, mąstymas ar elgesys gali turėti įtakos jų gyvenimo trukmei.
„Įdomi būsima tyrimų sritis bus nustatyti, kaip šios išvados susijusios su tokiomis aukštesnio lygio žmogaus smegenų funkcijomis“.
Prof. Bruce'as A. Yankneris
