A neolitikustól a tizenkilencedik század elejéig az átlagos élettartam nem haladta meg a 30 évet. Még a viszonylag nemrégiben 1940-ben is a Szovjetunióban a várható élettartam körülbelül 40 év, Skandinávia legkedvezőbb országaiban pedig 60 év volt. És csak az utóbbi időben, az orvostudomány gyors fejlődésének köszönhetően, az emberek olyan soha kezdtek élni, mint még soha (még a 100 éves határon túli hatalmas átmenetre gondoltak).
De sajnos a hosszú élet nem jelenti azt, hogy erős és egészséges maradj. És manapság az öregedést elért idős emberek többsége évtizedek óta szenved krónikus életkor okozta betegségektől, néha álmodik arról, hogy a halandói világból a lehető leghamarabb elhagyják.
A tudósok továbbra is olyan biológiai tényezőket keresnek, amelyek idővel sejtkárosodáshoz vezetnek. A Harvard Egyetem kutatói felfedezték az összefüggést az öregedés és az egyik fő biológiai folyamat, az úgynevezett RNS splicing. Ez a felfedezés nemcsak rávilágít a molekuláris mechanizmusnak az élet meghosszabbításában játszott szerepére, hanem rávilágít annak lehetőségére, hogy hangolják be az egészséges öregedés érdekében.
"Ami az Alzheimer-kóros idegsejteket megöli, minden bizonnyal eltér a szív- és érrendszeri betegségek okaitól, ám ezeknek a betegségeknek a fő kockázati tényezője az öregedés" - mondta William Mair. - Tehát az egyik legnagyobb kérdés - létezik-e olyan általános elv a molekuláris rendszerek munkájában, amely lehetővé teszi az ilyen betegségek számára a lábak megszerzését a szervekben?
Annak megértése érdekében, hogy az öregedést hogyan befolyásolhatja az RNS-splicing, először érdemes felidézni, hogyan szintetizálódnak a fehérjemolekulák, amelyek az emberi test sejtjeinek fő építőelemei, és szabályozzák a szervek és szövetek működését. Az előállításukhoz szükséges "recepteket" a genetikai kód kódolja, és az egyes sejtekmagjában tárolják, mint például egy könyvtárban.
Egy új fehérje létrehozása azzal a ténnyel kezdődik, hogy egy különálló DNS szakasz - gén alapján - felépül az úgynevezett messenger RNS, a kódban kódolt aminosavak fehérjé alakulnak.
Ugyanakkor a gének, akárcsak az alapjukon felépített RNS-molekulák, nem kódoló régiókat tartalmaznak, amelyeket a splicing során ki kell vágni, mielőtt a proteinszintézist megkezdenék.
Az RNS és fehérjék stabil termelése kulcsfontosságú a fiatal és egészséges életmód megőrzéséhez, ezért a kutatók meg akarják tudni, hogy milyen hatást gyakorolnak a splicing változásai, amelyek az életkorral elkerülhetetlenül bekövetkeznek.
Promóciós videó:
Mayr és kollégái kísérleteztek a Caenorhabditis elegans ascaris féreggel, amely a biológia hagyományos és kissé legendás modellje. Ez az első állat, amelynél a genomot dekódolták, és összeállították az idegrendszer idegsejtjeinek teljes térképét. Ezenkívül a kerek féreg lehet az első élőlény, aki a közeljövőben a Marsra utazik. Fontos, hogy a C. elegans körülbelül ugyanannyi gént tartalmazzon, mint az emberek, ezért széles körben használják a genetikai kutatásokban.
"Az Ascaris kiválóan alkalmas az öregedés vizsgálatára, mivel ezek a férgek csak három héten élnek, és ezen idő alatt egyértelmű jeleket mutatnak az életkorhoz kapcsolódó hervadásnak" - magyarázza a tanulmány első szerzője, Caroline Heintz. "Például elveszítik az izomtömeget, csökkent a reproduktív funkciójuk, romlik immunrendszere, sőt a ráncok is megjelennek a bőrükön."
Mivel a féregsejtek átlátszóak, a tudósok képesek voltak az egyes géneket fluoreszkáló fehérjékkel megcímkézni, és valós időben megfigyelték, hogy a splicing folyamata hogyan változik a kerekféreg öregedésével. Öt napon belül a csoport nemcsak azon személyeket tudott azonosítani, amelyekben a splicing normális szinten maradt, mint mások, hanem pontosan megjósolta az egyes férgek élettartamát ezen változások dinamikája alapján.
"Ez egy igazán érdekes eredmény, amely azt sugallja, hogy valamikor használhatjuk az összeillesztést biomarkerekként az öregedés korai jeleinek felismerésére" - mondja Heinz. De nem csak ez boldoggá tette a tudósokat, volt egy másik fontos eredmény.
Ezt követően a kutatók kifejlesztettek egy étrend-korlátozási rendszert, amely - amint azt a korábbi munkák is kimutatták - meghosszabbíthatja a férgek életét (és nem csak). Ennek eredményeként az Ascaris splicing folyamata folyamatosan "fiatalos" szinten maradt, és nem változott az életkorral.
Az utolsó lépésben a csapat a splicing folyamat különálló elemére összpontosított, amelyet úgy neveztünk, hogy splicing factor 1 (SFA-1). Ez a spliciceoszóma része, egy hatalmas molekuláris szerkezet, amely közvetlenül részt vesz az RNS nem kódoló régióinak eltávolításában. Kiderült, hogy az SFA-1 szintjének növekedése a sejtekben meghosszabbítja az ascaris életét. Ez a felfedezés különösen fontos, mivel hasonló elem van jelen az emberi illesztési mechanizmusban.
"Ezek a csodálatos eredmények azt mutatják, hogy a megváltozott RNS-splicing az öregedési folyamat egyik fő jele lehet" - mondja Mayr. "Munkánk egy teljesen új kutatási területet nyit meg, amely segít megérteni, hogyan lehet meghosszabbítani az életet, és egészséges maradni."
További információ az amerikai tudósok munkájáról a Nature folyóiratban megjelent cikkben található.
