Proces starenja na staničnoj razini ne samo da se može zaustaviti, već i preokrenuti. Znanstvenici u SAD-u uspjeli su mišiće 6-godišnjeg miša dovesti u stanje mišića 60-mjesečnog miša, što je jednako 40-godišnjem pomlađivanju organa XNUMX-godišnjaka. S druge strane, znanstvenici iz Njemačke pomladili su mozak blokiranjem samo jedne signalne molekule.
Tim znanstvenika s Harvard Medical School predvođen prof. genetike Davida Sinclaira, došli su do ovog otkrića, takoreći, prilikom istraživanja unutarstanične signalizacije. Nastaje interakcijom signalnih molekula. Obično su to proteini koji uz pomoć kemijskih spojeva u svojoj strukturi prenose podatke iz jednog područja stanice u drugo.
Kako se tijekom istraživanja pokazalo, poremećaj komunikacije između stanične jezgre i mitohondrija rezultira ubrzanim starenjem stanica. Međutim, ovaj se proces može obrnuti – u studijama na mišjem modelu utvrđeno je da obnavljanje unutarstanične komunikacije pomlađuje tkivo i čini da ono izgleda i funkcionira na isti način kao kod mladih miševa.
Proces starenja u stanici, koji je otkrio naš tim, pomalo podsjeća na brak – dok je mlad, komunicira bez problema, no s vremenom, kad godinama živi u neposrednoj blizini, komunikacija postupno prestaje. Uspostavljanje komunikacije, pak, rješava sve probleme – rekao je prof. Sinclair.
Mitohondriji su među najvažnijim organelima stanica, veličine od 2 do 8 mikrona. Oni su mjesto gdje se, kao rezultat procesa staničnog disanja, u stanici stvara najveći dio adenozin trifosfata (ATP), koji je njezin izvor energije. Mitohondriji su također uključeni u staničnu signalizaciju, rast i apoptozu te kontrolu cijelog životnog ciklusa stanice.
Istraživanje tima prof. Sinclairov fokus bio je na skupini gena zvanih sirtuini. Ovo su geni koji kodiraju Sir2 proteine. Oni sudjeluju u mnogim kontinuiranim procesima u stanicama, kao što su post-translacijska modifikacija proteina, utišavanje transkripcije gena, aktivacija mehanizama popravka DNK i regulacija metaboličkih procesa. Jedan od osnovnih gena za kodiranje, SIRT1, prema prethodnim studijama mogao bi biti aktiviran resveratolom – kemijskim spojem koji se, među ostalim, nalazi u grožđu, crnom vinu i nekim vrstama orašastih plodova.
Genomu se može pomoći
Znanstvenici su pronašli kemikaliju koju stanica može pretvoriti u NAD+ koja uspostavlja komunikaciju između jezgre i mitohondrija pravilnim djelovanjem SIRT1. Brza primjena ovog spoja omogućuje potpuno preokretanje procesa starenja; usporiti, tj. nakon duljeg vremena značajno usporiti i smanjiti njegove učinke.
Znanstvenici su tijekom eksperimenta koristili mišićno tkivo dvogodišnjeg miša. Njezine su stanice opskrbljene kemijskim spojem koji se transformirao u NAD+, te su provjeravani pokazatelji inzulinske rezistencije, opuštanja mišića i upale. Oni pokazuju starost mišićnog tkiva. Kako se pokazalo, nakon generiranja dodatnog NAD+, mišićno tkivo 2-godišnjeg miša nije se ni na koji način razlikovalo od onog 6-mjesečnog miša. To bi bilo kao da pomladite mišiće 60-godišnjaka u stanje 20-godišnjaka.
Usput, važna uloga HIF-1 je izašla na vidjelo. Ovaj faktor se brzo razgrađuje u normalnim uvjetima koncentracije kisika. Kada ga ima manje, nakuplja se u tkivima. To se događa kako stanice stare, ali i kod nekih oblika raka. To bi objasnilo zašto se rizik od raka povećava s godinama i istodobno pokazuje da je fiziologija nastanka raka slična onoj kod starenja. Zahvaljujući daljnjim istraživanjima njezin bi se rizik trebao smanjiti, kaže dr. Ana Gomes iz tima prof. Sinclaira.
Trenutačno se više ne istražuje na tkivima, već na živim miševima. Znanstvenici s Medicinskog fakulteta Harvard žele vidjeti koliko dug može biti njihov život nakon korištenja novog načina obnavljanja unutarstanične komunikacije.
Želite li odgoditi procese starenja kože? Isprobajte suplement s koenzimom Q10, kremu-gel za prve znakove starenja ili posegnite za laganom krkavine kremom Sylveco za prve znakove starenja iz ponude Medonet Marketa.
Jedna molekula blokira neurone
S druge strane, tim znanstvenika iz njemačkog centra za istraživanje raka – Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) predvođen dr. Any Martin-Villalba, istražio je još jedan važan aspekt procesa starenja – pad koncentracije, logičkog razmišljanja i pamćenja. Ti su učinci uzrokovani opadanjem broja neurona u mozgu s godinama.
Tim je identificirao signalnu molekulu u mozgu starog miša nazvanu Dickkopf-1 ili Dkk-1. Blokiranje njegove proizvodnje utišavanjem gena koji je odgovoran za njegovo stvaranje rezultiralo je povećanjem broja neurona. Blokiranjem Dkk-1 otpustili smo neuronsku kočnicu, resetirajući izvedbu prostorne memorije na razinu uočenu kod mladih životinja, rekao je dr. Martin-Villalba.
Neuralne matične stanice nalaze se u hipokampusu i odgovorne su za stvaranje novih neurona. Specifične molekule u neposrednoj blizini ovih stanica određuju njihovu svrhu: one mogu ostati neaktivne, obnavljati se ili diferencirati u dvije vrste specijaliziranih moždanih stanica: astrocite ili neurone. Signalna molekula zvana Wnt podržava stvaranje novih neurona, dok Dkk-1 ukida njezino djelovanje.
Također provjerite: Imate li akne? Duže ćeš biti mlad!
Stariji miševi blokirani s Dkk-1 pokazali su gotovo iste performanse u zadacima pamćenja i prepoznavanja kao mladi miševi, budući da je njihova sposobnost obnavljanja i generiranja nezrelih neurona u mozgu uspostavljena na razini karakterističnoj za mlade životinje. S druge strane, mladi miševi bez Dkk-1 pokazali su manju osjetljivost na razvoj poststresne depresije od miševa iste dobi, ali s prisutnošću Dkk-1. To znači da izazivajući smanjenje količine Dkk-1, može ne samo povećati kapacitet pamćenja, već i spriječiti depresiju.
Znanstvenici kažu da će sada biti potrebno razviti niz testova za biološke inhibitore Dkk-1 i razviti metode stvaranja lijekova koji bi omogućili njihovu upotrebu. To bi bili lijekovi koji bi djelovali multilateralno – s jedne strane, suzbijali bi gubitak pamćenja i sposobnosti poznatih starijim osobama, as druge strane bi djelovali kao antidepresiv. Zbog važnosti problema, vjerojatno će proći oko 3-5 godina prije nego što prvi lijekovi za blokiranje Dkk-1 budu na tržištu.