CC0 Public Domain

Cercetătorii de la Institutul de Biologie Moleculara din Mainz (IBM), Germania, au făcut un pas inovator în vederea înțelegerii procesului de îmbătrânire. În urma unui studiu efectuat pe viermi tineri, s-a descoperit că genele care contribuie la procesul numit autofagie* – un proces crucial pentru supraviețuirea celulelor – promovează bunăstarea și condiția fizică bună, dar determină procesul de îmbătrânire mai târziu în viață. Acest studiu publicat în jurnalul Genes & Developement oferă una dintre primele dovezi clare cum că procesul de îmbătrânire a apărut ca și un capriciu al evoluției. Aceste concluzii pot, de asemenea, avea implicații în ceea ce privește tratamentul unor boli neurodegenerative precum boala Alzheimer, Parkinson și Huntington – boli care implică procesul de autofagie. Cercetătorii arată că prin blocarea acestui proces la viermii bătrâni se observă o îmbunătățire semnificativă pentru sănătatea neuronală și implicit, a întregului corp.

Procesul de îmbătrânire are loc pentru aproape toate speciile de pe Pământ, dar întrebarea este: oare ar trebui sa aibă loc? Într-un articol recent al publicației Genes & Developement, intitulat “Inhibarea neuronală a complexului de nucleare al autofagiei prelungește viata post-reproducere la C. elegans**,” cercetătorii de la laboratorul doctorului Holger Richly de la IBM au găsit una dintre primele dovezi care să răspundă la această întrebare.

Precum a explicat şi Charles Darwin, din selecţia naturală rezultă indivizii cei mai avantajați din punct de vedere genetic într-un anumit mediu, aceștia supraviețuind pentru a se reproduce și pentru a transmite acele gene descendenților. Cu cât o anumită trăsătură este mai favorabilă pentru reproducerea în sine a organismelor, cu atât este mai puternica selecția pentru trăsătura respectivă. Teoretic, din acest proces ar trebui să rezulte indivizi cu caracteristici care previn îmbătrânirea, întrucât genele lor ar putea fi transmise în mod continuu. Așadar, în ciuda dovezilor contrarii, din punct de vedere al evoluției, îmbătrânirea nu ar fi trebuit să se producă. Aceasta contradicție evoluționistă a fost elaborată ca și teorie și discutata încă din secolul al XIX-lea. Însă, în anul 1953, ipoteza pleiotropiei antagoniste (pleiotropie = capacitatea unei gene de a condiționa apariția mai multor caracteristici fenotipice; pleiotropie antagonista = condiționarea caracterelor fenotipice antagoniste/opuse de către aceiași genă) elaborata de către George C. Williams, ne-a oferit o explicație raționala în ceea ce privește apariția îmbătrânirii în cadrul evoluției. Williams a propus ca selecția naturală îmbogățește numărul de gene care contribuie la succesul procesului de reproducere, dar pe de altă parte ignoră efectele lor negative asupra longevității. În esență, nu contează dacă o mutație genetică scurtează viața, atâta timp cât din ea rezulta mai mulți urmași. Acest lucru se întâmpla deoarece vor rezulta mai mulți descendenți care să paseze mai departe genele părinților într-un timp mai scurt pentru a compensa. În felul acesta, în timp, aceste gene pe de o parte pro-sănătate, pe de alta, pro-îmbătrânire au fost selectate, iar procesul de îmbătrânire a devenit înscris în ADN-ul nostru. În timp ce aceasta teorie a fost demonstrată din punct de vedere matematic, iar implicațiile sale aplicate lumii înconjurătoare, însă nu se găsiseră gene care sa se comporte în acest fel la vremea respectiva.

Conform cu spusele co-autorului articolului, Jonathan Byrne, acum avem dovezi care atestă existența acestor gene. “Teoria evoluționistă a îmbătrânirii explica totul într-un mod atât de organizat, dar nu existau dovezi reale ale comportamentului genelor care sa o ateste. Evoluția devine oarbă în fața efectelor mutațiilor care produc îmbătrânirea atât timp cât acestea au loc după ce reproducerea a avut loc. Într-adevăr, îmbătrânirea este o omisiune a evoluției.” Jonathan continua:”Aceste gene ale pleiotropiei antagoniste nu fuseseră descoperite până acum deoarece este incredibil de greu să lucrezi cu animale care sunt deja bătrâne, iar noi am fost primii care ai-au dat seama cum se face acest lucru la scară largă. El explica mai departe: “Am descoperit un număr surprinzător de mare de gene [30] care se pare ca operează într-un mod antagonistic.” Studiile anterioare găsiseră gene care promovau îmbătrânirea deși erau încă esențiale pentru creștere și dezvoltare, dar se pare că aceste 30 gene nou descoperite în urma studiului viermilor bătrâni reprezinta unele dintre primele care promovează în mod special îmbătrânirea. “Luând în considerare faptul că am testat doar 0.05% din totalul genelor unui vierme, acest lucru sugerează că ar putea fi mai multe gene care au rămas deocamdată nedescoperite,” adaugă Jonathan.

Dovezile care susțin procesul de îmbătrânire ca și “efect secundar” al evoluției nu au fost singura surpriză oferită de acest studiu, după spusele lui Thomas Wilhem. “Lucrul cel mai surprinzător a fost descoperirea proceselor în care aceste gene sunt implicate – am găsit o serie de gene implicate în modularea procesului de autofagie, proces ce accelerează îmbătrânirea.”

Autofagia este un proces esențial de reciclare din cadrul celulei, fiind în mare parte necesar pentru o durată de viață celulară normală. Este, de asemenea, recunoscut faptul ca procesul de autofagie încetinește odată cu înaintarea în vârstă, iar autorii studiului arata ca aceasta încetinire, chiar până la oprirea totala a procesului are efecte negative asupra organismului. “Mult timp s-a crezut faptul ca autofagia are efecte benefice chiar și atunci când devine puțin funcțională, odată cu înaintarea în vârsta, dar noi am descoperit ca exista consecințe grave odată cu malfuncționarea acestui proces și ca omiterea completă a lui ar fi mult mai benefică. Prin inactivarea genelor care inițiază în mod normal acest proces am obținut creșterea duratei de viata a viermilor.”

Pe lângă această descoperire importantă, Richly și echipa lui au reușit să asocieze sursa semnalelor care promovează longevitatea cu un anumit țesut din corp ai anume cel neuronal. Prin inactivarea autofagiei in neuronii viermilor bătrâni, au obținut nu numai durata de viață a viermilor ci și îmbunatățirea semnificativă a stării lor de sănătate. “Imaginați-vă că ați ajuns la jumătatea vieții și că vi se oferă un medicament care să vă permită nu numai sa trăiți mai mult, dar sa va confere mobilitatea și starea de sănătate a unei persoane de 2 ori mai tânăra,” spune Thomas Wilhelm. “Blocând procesul de autofagie, chiar și într-un singur țesut – cel neuronal – a permis îmbunatățirea stării generale de sănătate. Rezultatul net a fost o creștere a duratei de viață cu 50%.”

In vreme ce autorii studiului nu cunosc încă mecanismul exact prin care inactivarea autofagiei permite extinderea duratei de viață a neuronilor, aceasta descoperire ar putea avea aplicații în tratamentul bolilor neurodegenerative. “Sunt multe boli ale țesutului neuronal asociate cu disfuncția procesului de autofagie, precum boala Alzheimer, Parkinson si Huntington și este posibil ca prin inactivarea acestor gene sa conservăm integritatea rețelei neuronale,” elaborează Thomas Wilhelm. Pornind de la prezumția că este posibilă replicarea rezultatelor acestui studiu la oameni, descoperirea ar putea preveni multe boli neurodegenerative și ne-ar prelungi durată de viață și îmbunătăți starea de sănătate.

*Autofagie = consumarea propriilor țesuturi

**C. elegans – Caenorhabditis elegans (vierme)

Articol preluat de pe medicalxpress.com

Articolul a fost publicat în format inițial la data de: 15/09/2017

Please follow and like us:
0
https://i1.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2017/09/170323150518_1_900x600-1.jpg?fit=540%2C720https://i1.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2017/09/170323150518_1_900x600-1.jpg?resize=150%2C150sabinariddleevoluțienoutățiautofagie,evolutie,imbatranire,manipulare genetica,sanatateCercetătorii de la Institutul de Biologie Moleculara din Mainz (IBM), Germania, au făcut un pas inovator în vederea înțelegerii procesului de îmbătrânire. În urma unui studiu efectuat pe viermi tineri, s-a descoperit că genele care contribuie la procesul numit autofagie* - un proces crucial pentru supraviețuirea celulelor - promovează bunăstarea...Pentru cei care știu să gândească singuri