Možganska aktivnost ima vlogo pri človekovem staranju in dolgoživosti
Znanstveniki so prvič dokazali, da možganska aktivnost pomembno vpliva na življenjsko dobo človeka. V novi študiji dokazujejo, kako je živčna aktivnost večja pri posameznikih s krajšim življenjskim obdobjem in nižja pri tistih, ki živijo dlje.
V nedavnem Narava raziskovalci z medicinske šole Harvard v Bostonu, MA, poročajo, kako so v genih možganske možganske skorje našli izrazit podpis človekove dolgoživosti.
Podpis, ki so ga našli, je vzorec genske ekspresije, za katerega je "značilna nižja regulacija genov, povezanih z nevronsko vzbujanjem in sinaptično funkcijo," pišejo avtorji.
Nevronska aktivnost je povezana s količino signalizacije - v obliki električnih tokov in drugih oddajnikov -, ki poteka v možganih. Prevelika živčna aktivnost ali pretirano vznemirjenje se lahko pojavi na različne načine, kot je trzanje mišic ali sprememba razpoloženja.
Za študijo so raziskovalci izvedli celične, genetske in molekularne poskuse na črvih. Analizirali so tudi miši s spremenjenimi geni in pregledali možgansko tkivo ljudi, ki so bili starejši od 100 let, ko so umrli.
Ti testi niso razkrili le, da lahko spreminjanje živčne aktivnosti vpliva na življenjsko dobo, ampak so dali tudi namige o molekularnih procesih, ki bi lahko bili vključeni.
"Zanimiv vidik naših ugotovitev," pravi višji avtor študije Bruce A. Yankner, profesor genetike in nevrologije na Harvardski medicinski šoli, "je, da bi lahko nekaj tako prehodnega, kot je stanje aktivnosti živčnih vezij, imelo tako daljnosežne posledice za fiziologijo in življenjsko dobo. "
Molekularni vplivci dolgoživosti
Znanstveniki že nekaj časa vedo, da živčna aktivnost vpliva na vrsto stanj, vključno z epilepsijo in demenco. Kljub temu, da so nekatere študije na živalih pokazale vpliv na staranje, do zdaj ni bilo jasno, ali se lahko ta vpliv razširi tudi na ljudi.
Signalizacija s hormoni inzulin in insulinu podoben rastni faktor (IGF) sta že dobro znana kot molekularna vplivalca na dolgoživost. Znanstveniki tudi menijo, da gre za isto signalno pot, po kateri deluje omejitev kalorij.
Nove ugotovitve razkrivajo, da nevronsko vzbujanje vpliva tudi na dolgoživost po tej signalni poti za inzulin in IGF. Ključ je v faktorju transkripcije, imenovanem REST.
Transkripcijski faktorji so beljakovine, ki vklapljajo in izklapljajo gene, torej nadzorujejo izražanje genov. Na ta način ima lahko isto zaporedje genov v celicah precej različne učinke, odvisno od tega, kateri so vklopljeni in kateri izklopljeni.
V veliki meri so zaradi transkripcijskih faktorjev in njihovega nadzora nad izražanjem genov celice ljudi in drugi napredni organizmi tako ogromno repertoar genetskih reakcij na svoje okolje.
V prejšnjem delu so profesor Yankner in njegova ekipa že pokazali, da REST pomaga zaščititi možgane pred stresnimi učinki, ki poškodujejo živčne celice, na primer tiste, ki vodijo v demenco.
REST zavira živčno aktivnost
V novi študiji so raziskovalci ugotovili, da REST zavira tudi živčno aktivnost pri živalskih modelih, od črvov do sesalcev. Zdi se, da transkripcijski faktor zavira gene, ki imajo osrednjo vlogo pri živčnem vzbujanju.
Ti geni nadzorujejo ionske kanale, receptorje kemičnih sel in sestavne dele, ki tvorijo sinapse, ki so strukture, ki celicam omogočajo, da si sporočila prenašajo.
Preiskovalci so opravili teste, v katerih so blokirali REST - ali enakovreden faktor prepisa - v različnih živalskih modelih. Ti testi niso privedli le do večje živčne aktivnosti, temveč tudi do skrajšanja življenjske dobe živali.
Nasprotno pa je povečanje ravni počitka imelo nasprotni učinek - privedlo je do nižje živčne aktivnosti in daljše življenjske dobe.
Preizkusi celic iz obmrtnega človeškega možganskega tkiva so tudi pokazali, da so posamezniki, katerih življenjska doba je presegla 100 let, imeli bistveno višjo raven REST v svojih jedrih v primerjavi s tistimi, katerih življenjska doba je bila 20–30 let krajša.
Učinek nižje živčne aktivnosti pa vklopi drugo skupino beljakovin, imenovano transkripcijski faktorji vilice, ki pri mnogih organizmih vplivajo na dolgoživost skozi signalno pot insulina in IGF.
Profesor Yankner trdi, da bi za spreminjanjem živčne aktivnosti pri ljudeh lahko obstajali genetski in okoljski dejavniki.
On in njegova ekipa predlagajo, da bi morali novi rezultati, če se doda prejšnjim ugotovitvam o vlogi, ki jo ima REST pri možgansko škodljivih stanjih, kot je demenca, spodbuditi zanimanje za razvoj zdravil, ki ciljajo na beljakovine.
Opozarja pa, da njihova študija ni pojasnila, ali lahko osebnost, razmišljanje ali vedenje ljudi vpliva na njihovo življenjsko dobo.
"Vznemirljivo prihodnje področje raziskav bo ugotoviti, kako so te ugotovitve povezane s takšnimi funkcijami človeških možganov višjega reda."
Prof. Bruce A. Yankner
