Otkriveni mehanizmi koji jako usporavaju starenje

ISTRAŽUJUĆI crve obliće znanstvenici su otkrili skrivene elemente i mehanizme koji bi mogli pomoći u usporavanju procesa starenja kod ljudi. U časopisu Nature Communications znanstvenici iz Budimpešte objavili su rad koji bi, prema autorima, mogao biti značajan korak ka usporavanju procesa starenja, a time i prema ublažavanju bolesti i tegoba povezanih sa starenjem.

Destabilizacija genoma i starenje

Istraživački tim, predvođen dr. Ádámom Sturmom i dr. Tiborom Vellaijem sa Sveučilišta Eötvös Loránd, otkrio je specifične elemente u našoj DNA koji mogu destabilizirati genetski kod koji uzrokuje starenje. Mađarski tim je na crvima oblićima proveo brojne eksperimente u kojima je posebno istraživao dijelove DNA koji su poznati kao transpozicijski elementi (TE).

Crvi oblići često se koriste kao životinjski modeli za istraživanje ljudske biologije iz nekoliko važnih razloga. Jedan od važnijih je to što C. elegans ima relativno mali genom s oko 20.000 gena, što olakšava genetičke studije i analize.

Posebno je zanimljivo to što oni, iako su jednostavni, dijele mnoge osnovne biološke i biokemijske procese s ljudima, što ih čini relevantnim modelom za proučavanje ljudske biologije i bolesti. Osim toga, oni imaju kratak životni vijek od 2 do 3 tjedna, što omogućuje brza i dugoročna istraživanja starenja, razvoja i genetike.

Tijelo C. elegans je prozirno, što istraživačima omogućuje promatranje razvoja stanica, organa i tkiva u stvarnom vremenu pomoću mikroskopa. Crvi oblići lako se i jeftino uzgajaju u laboratorijskim uvjetima. Oni se također mogu lako genetički modificirati, što omogućava istraživanja funkcije gena i genetičkih mreža.

Konačno, zbog svega navedenog postoji opsežna baza podataka i literatura o C. elegansu, što omogućava korištenje prethodnih rezultata u novim istraživanjima.

Što su TE-ovi?

Transpozicijski elementi (TE), također poznati kao „skakući geni“, sekvence su DNA koje mogu mijenjati svoj položaj unutar genoma. Oni imaju sposobnost preseljenja s jednog mjesta na drugo u genetskom kodu, što može uzrokovati mutacije i promjene u strukturi genoma.

TE-ovi igraju ključnu ulogu u evoluciji i genetskoj raznolikosti, no njihova nekontrolirana aktivnost može imati štetne posljedice. Ako se previše kreću i usađuju na raznim mjestima po DNA, mogu destabilizirati genetski kod, što može poremetiti funkcije stanica i pridonijeti procesu starenja.

Postoje stanice koje ne stare

U tom kontekstu zanimljivo je da su brojna istraživanja pokazala da postoje neke stanice koje ne stare, što uključuje i matične stanice raka.

Dr. Sturm i dr. Vellai ranije su objavili članke „Mehanizam starenja: primarna uloga transpozicijskih elemenata u dezintegraciji genoma“ i „Put Piwi-piRNA: put do besmrtnosti“. U tim radovima adresirali su proces koji se odvija u matičnim stanicama raka, poznat kao „Piwi-piRNA put“, i povezanost između njega i koncepta „besmrtnosti“.

Smanjivanje aktivnosti skakača

U novom istraživanju otišli su korak dalje tako što su pokušali ojačati Piwi-piRNA put u crvu obliću. To su učinili koristeći tehnike za „smanjenje“ aktivnosti TE-ova, a rezultati su pokazali da su crvi sporije starili.

Štoviše, kad su istraživači kontrolirali više TE-ova istovremeno, učinci su se multiplicirali tako da se životni vijek crva oblića produljio za oko 30 posto.

Moguće primjene u biologiji i medicini

Novi rezultati pokazuju da kontroliranje određenih TE-ova može promijeniti način na koji geni djeluju u DNA i usporiti starenje.

Komentirajući nalaze, dr. Sturm je rekao da su njihovi eksperimenti pokazali da jednostavno smanjivanje aktivnosti TE-ova ili prekomjerno izražavanje elemenata Piwi-piRNA puta dovodi do statistički značajnog produljenja života.

„Ovo otvara vrata bezbrojnim potencijalnim primjenama u svijetu medicine i biologije“, dodao je.