Det är lätt att förtala kroppsfett som bara ett lager av oönskad stoppning som sitter tyst under huden. Men dessa celler är förvånansvärt aktiva. Förutom att vara förvaringsbehållare för energi, pumpar de ut ett brett utbud av hormoner som interagerar med flera organ för att kontrollera metabolism, immunsvar och till och med reproduktion.

De skulle också kunna reglera livslängd med en oväntad partner: hjärnan.

A ny studie hos möss hittade en "telefonlinje" mellan fettvävnader och en grupp neuroner inuti hypotalamus - en region längst ner i hjärnan som kontrollerar grundläggande kroppsfunktioner som temperaturreglering och andning.

När de är unga signalerar dessa nervceller fettvävnader för att frigöra energi som ger bränsle till hjärnan. Med åldern går linjen sönder. Fettceller kan inte längre orkestrera sina många roller, och neuroner kämpar för att skicka information längs sina nätverk.

Med hjälp av genetiska och kemiska metoder hittade teamet en markör för dessa neuroner - ett protein som heter Ppp1r17 (fångande, jag vet). Genom att förändra proteinets beteende hos åldrade möss med genteknik förlängde deras livslängd med ungefär sju procent. För en genomsnittlig livslängd på 76 år hos människor översätts ökningen till över fem år.

Behandlingen förändrade också mössens hälsa. Möss älskar att springa, men deras kraft sjunker med åldern. Att återaktivera neuronerna hos äldre möss återupplivade deras motivation och förvandlade dem från soffpotatis till imponerande joggare.

"Vi visade ett sätt att fördröja åldrande och förlänga hälsosamma livslängder hos möss genom att manipulera en viktig del av hjärnan," sade studieförfattaren Dr Shin-ichiro Imai vid Washington University.

Hjärnan-kroppens internet

Livslängden är komplicerad. Flera faktorer påverkar hur snabbt våra vävnader och organ åldras, såsom genetiska stavfel, inflammation, epigenetiska förändringar och metabola problem.

Men det finns en genomgående linje: Decennier av arbete med flera arter har funnit att minska kalorier och öka motionen håller flera organfunktioner unga när vi åldras. Många av fördelarna kommer från interaktioner mellan hjärnan och kroppen.

Hjärnan finns inte i ett kar. Även om de skyddas av en mycket selektiv barriär som bara släpper in vissa molekyler, reagerar nervceller på blodkomponenter som går förbi barriären för att ändra deras funktioner - till exempel bibehåller inlärnings- och minnesfunktioner i hög ålder.

Nyligen genomförda studier har i allt högre grad identifierat flera kommunikationskanaler mellan hjärnan och muskler, skelett och lever. Efter träning, till exempel, förändrar proteiner som frigörs av kroppen hjärnans funktioner, vilket ökar inlärning och minne hos åldrande möss och, i vissa fall, äldre människor. När dessa kommunikationskanaler går sönder utlöser det hälsoproblem associerade med åldrande och begränsar livslängden och hälsan (antalet friska år).

Förbindelsen hjärna-kropp fungerar åt båda hållen. Inbäddad djupt i basen av hjärnan reglerar hypotalamus otaliga hormoner för att modifiera kroppsfunktioner. Med sina hormonella sekret skickar hjärnregionen vägbeskrivningar till ett brett spektrum av organ inklusive lever, muskler, tarmar och fettvävnad, och ändrar deras beteende med åldern.

Ofta kallad "kontrollcentret för åldrande", hypotalamus har länge varit ett mål för livslängdsforskare.

Redan 2013 fann ett team att omprogrammering av immunsvar i hjärnregionen kunde öka livslängden. Samma år hittade Imais team aktiverar hjärnregionen vred tillbaka klockan i äldre möss. Liksom yngre jämnåriga tränade de mer, hade en hälsosammare ämnesomsättning och bibehöll lättare kroppstemperaturen i miljöer utanför sin vanliga komfortzon. De sov också bättre, och deras hjärnor skickade trogna anvisningar till musklerna och lät dem parkoura runt omgivningarna.

Ändå gnagde en fråga i laget: Varför fungerade det?

Öppna linjer

Den nya studien jagade nervceller i hypotalamus som länkar fettvävnad till hjärnan och livslängd.

De nollställde först en undergrupp av neuroner i hypotalamus från en pool som tidigare var känd för att reglera åldrande. Dessa celler har en hög nivå av ett protein som kallas Ppp1r17 - i grunden en markör som skiljer dem från alla andra celltyper i hypotalamus - och når långt över hjärnan och in i kroppen.

Neuronerna "kan signalera till en specifik vävnad och reglera dess funktion", skrev teamet. Med andra ord skulle de potentiellt kunna upprätta en hjärna-kroppskoppling.

För att testa teorin eliminerade teamet genetiskt Ppp1r17 i hypotalamus hos tre månader gamla möss - ungefär en tonåringsålder. Inom två månader sprängdes djuren i storlek. De började festa under sömnen och kände inte längre lusten att springa i löphjulet - en tidigare favoritsysselsättning.

Förändringarna fångade lagets blick. Att minska kalorier och motion är känt för att öka hälsan hos labbmöss och kanske hos människor.

Med molekylär analys fann teamet att neuroner med Ppp1r17 förändrade hur fettceller beter sig. Proteinet flyter runt både kärnan – den valnötsliknande strukturen som kapslar in vårt DNA – och andra delar av cellen.

Hos unga möss sitter den inne i kärnan och aktiverar en nervmotorväg som reglerar fettvävnader. Det styr fettcellerna att frigöra energidepåer vid till exempel träning och att pumpa ut ett protein som ger energi i hjärnan. Med åldern bryts hela slingan ner. Proteinet driver från kärnan in i andra delar av neuronet, vilket leder till att kommunikationen med fettceller hindras.

I ett försök att återställa systemet i åldrande möss, förändrade teamet genetiskt ett "shuttle"-protein för att transportera Ppp1r17 tillbaka in i kärnan. Detta trick bromsade ålderstecken.

Samtidigt föryngrades också mössens fettceller. De pumpade lätt ut ett hormon som var avgörande för att hålla hypotalamus frisk. Istället för att tyna i soffan valde mössen att springa på hjulet. Jämfört med lika gamla kamrater hade de fluffig och glänsande päls, ett tecken på ungdom och hälsa.

Resultaten tyder på att flytta Ppp1r17 tillbaka in i kärnan håller en mus frisk även i hög ålder. Och "anmärkningsvärt", skrev teamet, levde de konstruerade mössen längre än sina kullkamrater med ungefär sju procent.

Med hjälp av en annan teknik som specifikt höll proteinet inuti kärnan, rekapitulerade teamet resultaten. Dessa äldre möss sprang också som vinden, höll sina fettvävnader i fungerande skick och upplevde en längre livslängd jämfört med sina jämnåriga.

Studien är den senaste som kartlagt motorvägar mellan kroppen och hjärnan i jakten på livslängd. Teamet undersöker ytterligare sätt att optimera feedbackslingan från fett till hjärna när vi blir äldre.

Image Credit: Sandy Millar / Unsplash

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://singularityhub.com/2024/01/15/scientists-extend-life-span-in-mice-by-restoring-this-brain-body-connection/