الجمعة 6 سبتمبر ، 2013. - حدد الباحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس بالولايات المتحدة الآلية التي يعمل بها بروتين معين من السرتوين يسمى SIRT1 في الدماغ لإحداث تأخير كبير في الشيخوخة و زيادة طول العمر ، وكلاهما يرتبط مع نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية.
بين العلماء ، كان دور بروتينات السرتوين في تحسين طول العمر موضع نقاش ساخن بالنتائج المتضاربة للعديد من الأعمال المختلفة. من جانبه ، وصف الفيلسوف الياباني والعالم إيكين كايبارا مفهوم التحكم في النظام الغذائي لأول مرة كوسيلة لتحقيق الصحة الجيدة وطول العمر في عام 1713. وتوفي في العام التالي وهو في سن 84 عامًا ، حياة طويلة لشخص من القرن الثامن عشر.
منذ ذلك الحين ، أثبت العلم وجود صلة بين نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية (بدون سوء التغذية) وطول العمر في مجموعة متنوعة من النماذج الحيوانية. في الدراسة الجديدة ، أظهر Shin-ichiro Imai وزملاؤه أن SIRT1 يطلب نشاطًا عصبيًا في مناطق معينة من ما تحت المهاد في المخ ، مما يسبب تغيرات فيزيائية جذرية في العضلات الهيكلية وزيادة النشاط وطول العمر.
"في دراساتنا على الفئران التي تعبر عن SIRT1 في الدماغ ، وجدنا أن هياكل العضلات الهيكلية للفئران القديمة تشبه أنسجة العضلات الشابة" ، قال Imai. ويضيف: "تبدو الفئران البالغة من العمر 21 شهرًا (أي ما يعادل 70 عامًا بشريًا) نشطة مثل الأطفال في عمر خمسة أشهر".
بدأ Imai وفريقه بحثهم لتحديد اللحظات الحرجة المسؤولة عن العلاقة بين تقييد الطعام وطول العمر مع معرفة الدراسات السابقة أن بروتين SIRT1 يلعب دورًا في تأخير الشيخوخة عندما تكون السعرات الحرارية مقيدة. للقيام بذلك ، قاموا بتحليل الفئران التي تم تعديلها وراثيا لإنتاج بروتين SIRT1 الزائد ، بعضها في أنسجة الجسم والبعض الآخر فقط في الدماغ.
وقال إيماي ، خبير: "لقد وجدنا أن الفئران التي تعاني من فرط SIRT1 في الدماغ (وتسمى BRASTO) لديها إطالة طويلة في العمر وتأخر العمر ، تمامًا مثل الفئران العادية التي تربى في نظم التقييد الغذائي". في البحوث الشيخوخة وأستاذ في أقسام البيولوجيا التطورية والطب.
أظهرت الفئران BRASTO امتدادا كبيرا للحياة دون التعرض للقيود الغذائية. بالإضافة إلى التغيرات الإيجابية في العضلات الهيكلية في الفئران BRASTO ، لاحظ المؤلفون أيضًا زيادات ملحوظة في النشاط البدني أثناء الليل ، مثل درجة حرارة الجسم واستهلاك الأكسجين مقارنة بعناصر التحكم المتطابقة مع تقدم العمر.
تتميز الفئران بكونها أكثر نشاطًا في الليل. شهدت قوارض BRASTO أيضًا نومًا أفضل أو أعمق ، وكان لكل من الذكور والإناث زيادة ملحوظة في طول العمر. تم توسيع متوسط عمر الفئران BRASTO في الدراسة ، التي نشرت نتائجها في "الأيض الخلوي" ، بنسبة 16 ٪ في حالة الإناث و 9 ٪ في الذكور.
إذا تمت ترجمتها إلى البشر ، فقد يعني ذلك توفير 13 أو 14 عامًا إضافيًا للنساء ، وبالتالي فإن متوسط عمرهم سيكون 100 عامًا ، وإضافة سبع سنوات إلى حياة الرجال ، مما يزيد من متوسط حياتهم حوالي 80 سنة ، وفقا لشين. وبالمثل ، لوحظ حدوث تأخير في وفاة السرطان في الفئران BRASTO مقابل القوارض السيطرة.
قال إيماي أن ملف طول العمر والصحة في الفئران BRASTO يبدو أنه نتيجة لتغير في ظهور الشيخوخة بدلا من معدل الشيخوخة. "ما لاحظناه في الفئران BRASTO هو تأخير في الوقت الذي يبدأ فيه الانخفاض المرتبط بالعمر ، طالما لم يتغير معدل الشيخوخة ، تم تأجيل خطر الشيخوخة والسرطان" ، يوضح.
بمجرد السيطرة على الحد من الشيخوخة في المخ ، قام فريق Imai بتتبع مركز التحكم في الشيخوخة الذي ينظم منطقتين من منطقة ما تحت المهاد تسمى نواة الظهرية الجانبية السفلية. وبالتالي ، كانوا قادرين على تحديد الجينات المحددة داخل تلك المناطق المرتبطة بـ SIRT1 لبدء إشارات العصب التي تسبب الاستجابات الجسدية والسلوكية المرصودة.
قال المؤلف الأول أكيكو ساتوه ، عالم ما بعد الدكتوراة في مختبر إيماي: "لقد وجدنا أن فرط التعبير عن SIRT1 في المخ يؤدي إلى زيادة في الاستجابة الخلوية لمستقبلات تسمى مستقبلات orexin من النوع 2 في كلا المنطقيين من منطقة ما تحت المهاد". الذي يضيف أن الزيادة في استجابة مستقبل الإشارات تنتقل من منطقة ما تحت المهاد إلى عضلات الهيكل العظمي ، ولكن الآلية التي يتم بها توجيه الإشارة على وجه التحديد إلى عضلات الهيكل العظمي لا يزال يتعين اكتشافها.
المصدر:
علامات:
قائمة المصطلحات قطع والطفل الصحة
بين العلماء ، كان دور بروتينات السرتوين في تحسين طول العمر موضع نقاش ساخن بالنتائج المتضاربة للعديد من الأعمال المختلفة. من جانبه ، وصف الفيلسوف الياباني والعالم إيكين كايبارا مفهوم التحكم في النظام الغذائي لأول مرة كوسيلة لتحقيق الصحة الجيدة وطول العمر في عام 1713. وتوفي في العام التالي وهو في سن 84 عامًا ، حياة طويلة لشخص من القرن الثامن عشر.
منذ ذلك الحين ، أثبت العلم وجود صلة بين نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية (بدون سوء التغذية) وطول العمر في مجموعة متنوعة من النماذج الحيوانية. في الدراسة الجديدة ، أظهر Shin-ichiro Imai وزملاؤه أن SIRT1 يطلب نشاطًا عصبيًا في مناطق معينة من ما تحت المهاد في المخ ، مما يسبب تغيرات فيزيائية جذرية في العضلات الهيكلية وزيادة النشاط وطول العمر.
"في دراساتنا على الفئران التي تعبر عن SIRT1 في الدماغ ، وجدنا أن هياكل العضلات الهيكلية للفئران القديمة تشبه أنسجة العضلات الشابة" ، قال Imai. ويضيف: "تبدو الفئران البالغة من العمر 21 شهرًا (أي ما يعادل 70 عامًا بشريًا) نشطة مثل الأطفال في عمر خمسة أشهر".
أقل من السعرات الحرارية تأخير الشيخوخة
بدأ Imai وفريقه بحثهم لتحديد اللحظات الحرجة المسؤولة عن العلاقة بين تقييد الطعام وطول العمر مع معرفة الدراسات السابقة أن بروتين SIRT1 يلعب دورًا في تأخير الشيخوخة عندما تكون السعرات الحرارية مقيدة. للقيام بذلك ، قاموا بتحليل الفئران التي تم تعديلها وراثيا لإنتاج بروتين SIRT1 الزائد ، بعضها في أنسجة الجسم والبعض الآخر فقط في الدماغ.
وقال إيماي ، خبير: "لقد وجدنا أن الفئران التي تعاني من فرط SIRT1 في الدماغ (وتسمى BRASTO) لديها إطالة طويلة في العمر وتأخر العمر ، تمامًا مثل الفئران العادية التي تربى في نظم التقييد الغذائي". في البحوث الشيخوخة وأستاذ في أقسام البيولوجيا التطورية والطب.
أظهرت الفئران BRASTO امتدادا كبيرا للحياة دون التعرض للقيود الغذائية. بالإضافة إلى التغيرات الإيجابية في العضلات الهيكلية في الفئران BRASTO ، لاحظ المؤلفون أيضًا زيادات ملحوظة في النشاط البدني أثناء الليل ، مثل درجة حرارة الجسم واستهلاك الأكسجين مقارنة بعناصر التحكم المتطابقة مع تقدم العمر.
longevos
تتميز الفئران بكونها أكثر نشاطًا في الليل. شهدت قوارض BRASTO أيضًا نومًا أفضل أو أعمق ، وكان لكل من الذكور والإناث زيادة ملحوظة في طول العمر. تم توسيع متوسط عمر الفئران BRASTO في الدراسة ، التي نشرت نتائجها في "الأيض الخلوي" ، بنسبة 16 ٪ في حالة الإناث و 9 ٪ في الذكور.
إذا تمت ترجمتها إلى البشر ، فقد يعني ذلك توفير 13 أو 14 عامًا إضافيًا للنساء ، وبالتالي فإن متوسط عمرهم سيكون 100 عامًا ، وإضافة سبع سنوات إلى حياة الرجال ، مما يزيد من متوسط حياتهم حوالي 80 سنة ، وفقا لشين. وبالمثل ، لوحظ حدوث تأخير في وفاة السرطان في الفئران BRASTO مقابل القوارض السيطرة.
قال إيماي أن ملف طول العمر والصحة في الفئران BRASTO يبدو أنه نتيجة لتغير في ظهور الشيخوخة بدلا من معدل الشيخوخة. "ما لاحظناه في الفئران BRASTO هو تأخير في الوقت الذي يبدأ فيه الانخفاض المرتبط بالعمر ، طالما لم يتغير معدل الشيخوخة ، تم تأجيل خطر الشيخوخة والسرطان" ، يوضح.
تقليل الشيخوخة
بمجرد السيطرة على الحد من الشيخوخة في المخ ، قام فريق Imai بتتبع مركز التحكم في الشيخوخة الذي ينظم منطقتين من منطقة ما تحت المهاد تسمى نواة الظهرية الجانبية السفلية. وبالتالي ، كانوا قادرين على تحديد الجينات المحددة داخل تلك المناطق المرتبطة بـ SIRT1 لبدء إشارات العصب التي تسبب الاستجابات الجسدية والسلوكية المرصودة.
قال المؤلف الأول أكيكو ساتوه ، عالم ما بعد الدكتوراة في مختبر إيماي: "لقد وجدنا أن فرط التعبير عن SIRT1 في المخ يؤدي إلى زيادة في الاستجابة الخلوية لمستقبلات تسمى مستقبلات orexin من النوع 2 في كلا المنطقيين من منطقة ما تحت المهاد". الذي يضيف أن الزيادة في استجابة مستقبل الإشارات تنتقل من منطقة ما تحت المهاد إلى عضلات الهيكل العظمي ، ولكن الآلية التي يتم بها توجيه الإشارة على وجه التحديد إلى عضلات الهيكل العظمي لا يزال يتعين اكتشافها.
المصدر:
