Para Ilmuwan Temui Bagaimana Hypothalamus Otak Mengawal Penuaan Dan Mengurus Untuk Melambatkannya

Para Ilmuwan Temui Bagaimana Hypothalamus Otak Mengawal Penuaan Dan Mengurus Untuk Melambatkannya
Sel induk neural yang telah dipindahkan ke dalam otak tikus, di sini berkembang menjadi neuron.
Yirui Sun, Wellcome Images, CC BY-SA

Sekiranya anda tidak merokok, maka faktor risiko utama anda untuk mati mungkin usia anda. Itu kerana kita telah hampir menghapuskan kematian dalam kehidupan awal, terima kasih kepada kemajuan sains dan kejuruteraan. Tetapi walaupun kemajuan ini, kita masih belum berusaha untuk menghapuskan kesan merosakkan penuaan itu sendiri.

Sekarang kajian baru pada tikus, diterbitkan dalam Alam, mendedahkan bahawa sel stem (sejenis sel yang boleh berkembang menjadi banyak jenis lain) dalam bidang tertentu otak mengawal penuaan. Pasukan itu juga berjaya melambatkan dan mempercepat proses penuaan dengan memindahkan atau memotong sel stem di rantau ini.

Penuaan menimbulkan cabaran penting bagi masyarakat. Oleh 2050, akan ada seperti kebanyakan orang tua (umur 65 +) sebagai kanak-kanak (di bawah 15) di Bumi untuk kali pertama. Perubahan ini dicerminkan dalam tekanan yang tidak pernah berlaku sebelum ini mengenai kesihatan dan sistem penjagaan sosial kami. Memahami bagaimana kita dapat menjaga kesihatan diri kita dengan baik seiring dengan usia kita menjadi semakin penting.

Mekanisme yang menjaga organisma sihat agak sedikit bilangannya dan dipelihara di antara spesies, yang bermaksud kita boleh belajar banyak tentang mereka dengan mengkaji haiwan seperti tikus. Antara yang paling penting ialah sel saraf - sel-sel disfungsional yang membina seperti yang kita umur dan menyebabkan kerosakan kepada tisu - keradangan kronik dan keletihan sel-sel stem. Mekanisme ini dianggap terhubung pada paras sel dan tisu. Seperti cincin domino, kejatuhan mana-mana sahaja boleh mencetuskan keruntuhan bencana.

Sel yang hilang

Penyelidik di belakang kertas baru sedang mengkaji tetikus hipothalamus, yang telah kami ketahui beberapa lama mengawal penuaan. Struktur berukuran badam di pusat otak menghubungkan sistem saraf dan endokrin (hormon). Hipotalamus membantu mengawal banyak keperluan asas dan tingkah laku termasuk kelaparan, tidur, takut dan agresif. Di dalam otak manusia, permulaan perilaku biasanya kompleks, tetapi jika anda melarikan diri dalam panik yang buta atau mendapati diri anda berada dalam kemarahan yang muram, maka hipotalamus anda berada di tempat duduk sementara.

Pasukan melihat kumpulan sel induk khusus dalam hipotalamus dan memantau apa yang terjadi kepada mereka sebagai kohort tikus yang berumur. Tikus biasanya hidup selama kira-kira dua tahun tetapi mereka mendapati bahawa sel-sel ini mula hilang kira-kira bulan 11. Menjelang bulan 22, mereka telah hilang sepenuhnya. Kadar di mana sel stem hilang rapat dikaitkan dengan perubahan penuaan pada haiwan, seperti penurunan dalam pembelajaran, ingatan, keramahtamahan, ketahanan otot dan prestasi sukan.

Tetapi korelasi tidak bermakna penyebabnya. Untuk mengetahui sama ada penurunan itu menyebabkan perubahan penuaan ini, mereka menghapuskan sel stem menggunakan virus yang direka khas yang hanya akan membunuh mereka di hadapan ubat Ganciclovir. Dalam tikus 15 bulan, menerima gabungan ubat ini memusnahkan 70% sel stem hipotalamik mereka. Mereka menunjukkan tanda-tanda awal penuaan dan meninggal kira-kira 200 hari sebelumnya. Itu penting kerana tikus hanya tinggal selama kira-kira hari 730.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Kumpulan ini juga menanamkan sel stem hipotalamik dari tikus baru lahir kepada haiwan pertengahan umur. Dalam kes ini, haiwan menjadi lebih sosial, dilakukan secara kognitif lebih baik dan hidup lebih lama daripada 200 berbanding dengan yang mereka miliki.

Eksperimen-eksperimen ini juga memberi petunjuk bagaimana sel stem hipotalamik hilang di tempat pertama. Implantasi hanya berfungsi apabila sel-sel stem telah direkayasa secara genetik agar tahan keradangan. Nampaknya, sebagai haiwan yang berumur, kronik, keradangan gred rendah dalam hipotalamus meningkat.

Keradangan ini mungkin disebabkan oleh pengumpulan sel senescent atau sekitar neuron memasuki keadaan seperti senescent. Keradangan membunuh sel stem hipotalamik kerana mereka adalah yang paling sensitif terhadap kerosakan. Ini kemudian mengganggu fungsi hipotalamus dengan kesan mengetuk sepanjang organisma. Dan sehingga domino jatuh.

Elixir pemuda?

Matlamat akhir penuaan penyelidikan adalah mengenal pasti sasaran farmaseutikal atau intervensi gaya hidup yang meningkatkan kesihatan manusia di kemudian hari. Walaupun ini adalah kajian pada tikus, jika kita dapat menunjukkan bahawa mekanisme yang sama sedang bermain pada manusia, kita mungkin satu hari dapat menggunakan teknik yang sama untuk meningkatkan kesihatan di kemudian hari. Tetapi ini tetap jauh di masa depan.

Campurtangan lain, seperti menghilangkan sel-sel senescent, juga meningkatkan kesihatan, memanjangkan hayat sehingga 180 hari dalam tikus. Langkah seterusnya yang logik adalah untuk melihat apakah campur tangan "stack" ini.

Kajian ini juga menunjukkan bahawa sel stem hipotalamik memberi kesan besar melalui miRNAs yang dirasmikan, yang mengawal banyak aspek bagaimana fungsi sel. MiRNA adalah pendek, RNA bukan pengkodan - molekul yang lebih mudah daripada DNA tetapi juga dapat mengodkan maklumat. Apabila miRNA dibekalkan dengan sendirinya kepada tikus yang tidak mempunyai sel stem, mereka sebenarnya menunjukkan peningkatan yang sama kepada mereka yang menerima rawatan sel stem.

Penyerahan miRNA sebagai ubat masih di peringkat awal tetapi kajian mencadangkan laluan berpotensi untuk menambah hipotalamus yang ditembusi sel-sel stem: mencegah kehilangan mereka di tempat pertama dengan mengawal keradangan. Ini mungkin dicapai melalui pembangunan ubat-ubatan yang membunuh sel-sel senescent atau penggunaan sebatian anti-radang.

Penyelidikan adalah penting kerana ia secara elegan menunjukkan bagaimana mekanisme penyelenggaraan kesihatan berinteraksi. Walau bagaimanapun, satu kelemahan adalah hanya tikus jantan yang digunakan. Adalah diketahui bahawa struktur hipotalamus berbeza dengan ketara antara jantina. Dadah dan mutasi yang memanjangkan jangka hayat juga biasanya menunjukkan dengan ketara potensi yang berbeza antara lelaki dan wanita.

PerbualanSama ada manusia akan dapat hidup lebih lama daripada sekarang jangka hayat maksimum tahun 125 sukar untuk dimaklumkan. Tetapi ia seolah-olah halangan terbesar untuk kehidupan yang sihat adalah tidak lagi kadar kemajuan tetapi kelajuan yang mana kita boleh mengubah ilmu pengetahuan yang semakin meningkat tentang biologi penuaan dalam nasihat dadah dan gaya hidup.

Tentang Pengarang

Richard Faragher, Profesor Biogerontologi, Universiti Brighton

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku oleh Penulis ini:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 0415419549; maxresults = 1}

Buku berkaitan:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = slow down aging; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}