Zephyrnet Logosu

Bilim İnsanları Beyin-Vücut Bağlantısını Yeniden Sağlayarak Farelerin Ömrünü Uzatıyor

Tarih:

Vücut yağını, derinin altında sessizce oturan istenmeyen bir dolgu tabakası olarak kötülemek kolaydır. Ancak bu hücreler şaşırtıcı derecede aktiftir. Enerji için depolama kapları olmanın ötesinde, dışarı pompalarlar çok çeşitli hormonlar Metabolizmayı, bağışıklık tepkilerini ve hatta üremeyi kontrol etmek için birden fazla organla etkileşime giren organlar.

Ayrıca düzenleyebilirler uzun ömürlü beklenmedik bir ortakla: beyin.

A Yeni bir çalışma Farelerde, hipotalamusun (beynin alt kısmında, sıcaklık regülasyonu ve nefes alma gibi temel vücut fonksiyonlarını kontrol eden bölge) içindeki yağ dokuları ile bir grup nöron arasında bir "telefon hattı" bulundu.

Gençken, bu nöronlar yağ dokularına beyni besleyen enerjiyi serbest bırakmaları için sinyal gönderir. Yaş ilerledikçe bu çizgi bozulur. Yağ hücreleri artık birçok rollerini yönetemiyor ve nöronlar ağları üzerinden bilgi aktarmakta zorlanıyor.

Ekip, genetik ve kimyasal yöntemler kullanarak bu nöronlar için bir işaret buldu; Ppp1r17 (akılda kalıcı, biliyorum) adı verilen bir protein. Yaşlı farelerde proteinin davranışını genetik mühendisliğiyle değiştirmek, yaşam sürelerini yaklaşık yüzde yedi oranında uzattı. İnsanlarda ortalama 76 yıllık yaşam süresi için bu artış beş yıldan fazla anlamına geliyor.

Tedavi aynı zamanda farelerin sağlığını da değiştirdi. Fareler koşmayı severler ama güçleri yaşlandıkça azalır. Yaşlı farelerde nöronların yeniden etkinleştirilmesi, motivasyonlarını yeniden canlandırdı ve onları kanepede oturanlardan etkileyici koşuculara dönüştürdü.

"Beynin önemli bir bölümünü manipüle ederek farelerde yaşlanmayı geciktirmenin ve sağlıklı yaşam sürelerini uzatmanın bir yolunu gösterdik." şuraya Washington Üniversitesi'nden çalışma yazarı Dr. Shin-ichiro Imai.

Beyin-Beden İnterneti

Uzun ömür karmaşıktır. Genetik yazım hataları, iltihaplanma, epigenetik değişiklikler ve metabolik problemler gibi doku ve organlarımızın yaşlanma hızını birçok faktör etkiler.

Ancak bir genel çizgi var: Birçok tür üzerinde onlarca yıldır yapılan çalışmalar, kalorileri azaltmanın ve egzersizi artırmanın, yaşlandıkça birçok organ fonksiyonunu genç tuttuğunu ortaya çıkardı. Faydaların çoğu beyin ve vücut arasındaki etkileşimlerden kaynaklanmaktadır.

Beyin bir fıçıda mevcut değildir. Nöronlar, yalnızca belirli moleküllerin içeri girmesine izin veren oldukça seçici bir bariyerle korunmalarına rağmen, bariyeri aşan kan bileşenlerine tepki göstererek işlevlerini değiştirirler; örneğin, yaşlılıkta öğrenme ve hafıza işlevlerinin korunması.

Son araştırmalar beyin ile kaslar, iskelet ve karaciğer arasındaki çoklu iletişim kanallarını giderek daha fazla saptadı. Örneğin egzersiz sonrasında vücut tarafından salınan proteinler beyin fonksiyonlarını değiştirerek yaşlanan farelerde öğrenmeyi ve hafızayı güçlendiriyor. yaşlı insanlar. Bu iletişim kanallarının bozulması yaşlanmayla ilişkili sağlık sorunlarını tetikler ve yaşam süresini ve sağlık süresini (sağlıklı yıl sayısı) sınırlandırır.

Beyin-vücut bağlantısı her iki yönde de çalışır. Beynin tabanının derinliklerinde yer alan hipotalamus, vücut fonksiyonlarını değiştirmek için sayısız hormonu düzenler. Beyin bölgesi, hormonal salgılarıyla karaciğerden kaslara, bağırsaklardan yağ dokusuna kadar pek çok organa yön vererek, bunların yaşla birlikte davranışlarını değiştirir.

Genellikle "yaşlanmanın kontrol merkezi" olarak adlandırılan hipotalamus, uzun ömür araştırmacılarının uzun süredir hedefi olmuştur.

2013 yılında bir ekip beyin bölgesindeki bağışıklık tepkilerinin yeniden programlanmasının işe yarayabileceğini buldu. yaşam süresini artırmak. Aynı yıl Imai'nin ekibi şunları buldu: beyin bölgesini aktive etmek yaşlı farelerde saati geri çevirdi. Daha genç akranları gibi onlar da daha fazla egzersiz yaptı, daha sağlıklı bir metabolizmaya sahip oldular ve her zamanki konfor bölgelerinin dışındaki ortamlarda vücut sıcaklıklarını daha kolay korudular. Ayrıca daha iyi uyudular ve beyinleri kaslarına sadık talimatlar göndererek çevrelerinde park etmelerine olanak sağladı.

Ancak ekibin aklını kemiren bir soru vardı: Neden işe yaradı?

Açık Hatlar

Yeni çalışma, hipotalamustaki yağ dokularını beyne ve uzun ömürlülüğe bağlayan nöronları araştırdı.

İlk olarak, daha önce yaşlanmayı düzenlediği bilinen bir havuzdan, hipotalamus içindeki bir nöron alt kümesine odaklandılar. Bu hücreler, temel olarak onları hipotalamustaki diğer tüm hücre tiplerinden ayıran bir işaret olan Ppp1r17 adı verilen yüksek düzeyde bir proteine ​​sahiptir ve beyinden vücuda kadar uzanır.

Ekip, nöronların "belirli bir dokuya sinyal gönderebileceğini ve onun işlevini düzenleyebileceğini" yazdı. Başka bir deyişle potansiyel olarak beyin-beden bağlantısı kurabilirler.

Teoriyi test etmek için ekip, yaklaşık olarak ergenlik çağındaki üç aylık farelerin hipotalamusundaki Ppp1r17'yi genetik olarak eledi. İki ay içinde yaratıkların boyutları büyüdü. Uyku zamanlarında ziyafet çekmeye başladılar ve artık daha önce en sevdikleri eğlence olan koşu çarkında koşma dürtüsünü hissetmiyorlardı.

Değişiklikler ekibin dikkatini çekti. Kalorileri azaltmanın ve egzersiz yapmanın laboratuvar farelerinde ve belki de insanlarda sağlık süresini arttırdığı bilinmektedir.

Ekip, moleküler analizle Ppp1r17'ye sahip nöronların yağ hücrelerinin davranış şeklini değiştirdiğini buldu. Protein hem çekirdeğin (DNA'mızı kapsayan ceviz benzeri yapı) hem de hücrenin diğer kısımlarının etrafında yüzer.

Genç farelerde çekirdeğin içine yerleşir ve yağ dokularını düzenleyen sinir yolunu etkinleştirir. Yağ hücrelerini, örneğin egzersiz sırasında enerji depolarını serbest bırakmaya ve beyinde enerji sağlayan bir proteini dışarı pompalamaya yönlendirir. Yaşla birlikte tüm döngü bozulur. Protein çekirdekten nöronun diğer kısımlarına doğru sürüklenerek yağ hücreleriyle iletişimi engeller.

Yaşlanan farelerde sistemi eski haline getirmek amacıyla ekip, Ppp1r17'yi çekirdeğe geri taşımak için bir "mekik" proteinini genetik olarak değiştirdi. Bu numara yaşlanma belirtilerini yavaşlattı.

Bu arada farelerin yağ hücreleri de yenilendi. Hipotalamusu sağlıklı tutmak için kritik olan bir hormonu kolaylıkla pompaladılar. Fareler kanepede çürümek yerine tekerlekleri üzerinde koşmayı tercih etti. Benzer yaştaki akranlarıyla karşılaştırıldığında, gençlik ve sağlık belirtisi olan kabarık ve parlak kürkleri vardı.

Sonuçlar, Ppp1r17'yi çekirdeğe geri taşımanın fareyi yaşlılıkta bile sağlıklı tuttuğunu gösteriyor. Ekip, "dikkate değer bir şekilde", tasarlanmış farelerin yavru arkadaşlarından yaklaşık yüzde yedi daha uzun yaşadığını yazdı.

Ekip, proteini özellikle çekirdeğin içinde tutan başka bir teknolojiyi kullanarak sonuçları özetledi. Bu yaşlı fareler aynı zamanda rüzgar gibi koşuyor, yağ dokularını çalışır durumda tutuyor ve yaşıtlarına göre daha uzun bir yaşam süresine sahip oluyorlardı.

Çalışma, uzun ömür arayışında vücut ve beyin arasındaki otoyolların haritasını çıkaran en son çalışmadır. Ekip, yaşlandıkça yağdan beyne geri bildirim döngüsünü optimize etmenin yollarını daha da araştırıyor.

Resim Kredi: kumlu millar / Unsplash

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img