Ученые узнают, как гипоталамус мозга контролирует старение и помогает замедлить его
Нейронные стволовые клетки, которые были трансплантированы в мозг мыши, здесь развиваются в нейроны. Yirui Sun, Wellcome Images, CC BY-SA

Если вы не курите, то ваш главный фактор риска смерти - это, вероятно, ваш возраст, Это потому, что мы почти ликвидировали смертность в ранней жизни, благодаря достижениям в области науки и техники. Но, несмотря на этот прогресс, мы до сих пор не разработали, как устранить разрушительные последствия самого старения.

Теперь новое исследование у мышей, опубликовано в Nature, показывает, что стволовые клетки (тип клетки, которые могут развиться во многие другие типы) в определенной области мозга регулируют старение. Команда даже смогла замедлить и ускорить процесс старения путем пересадки или удаления стволовых клеток в регионе.

Старение представляет собой важную проблему для общества. К 2050 будет как многие пожилые люди (возраст 65 +) как дети (под 15) на Земле в первый раз. Это изменение отражено в беспрецедентный стресс о наших системах здравоохранения и социальной помощи. Понимание того, как мы можем сохранить себя в добром здравии по мере старения, становится все более важным.

Механизмы, которые удерживают организмы здоровыми относительно немногочисленны и сохраняются между видами, что означает, что мы можем много узнать о них, изучая животных, таких как мыши. Среди наиболее важных стареющие клетки - дисфункциональные клетки, которые накапливаются по мере старения и вызывают повреждение тканей - хроническое воспаление и истощение стволовых клеток. Считается, что эти механизмы связаны на уровне клеток и тканей. Как и в случае с кольцом домино, падение в любом месте может вызвать катастрофический коллапс.

графика подписки внутри себя

Исчезающие клетки

Исследователи, стоявшие за новой статьей, изучали гипоталамус мыши, который мы знаем в течение некоторого времени контролирует старение, Эта структура размером миндаля в центре мозга связывает нервные и эндокринные (гормональные) системы. Гипоталамус помогает регулировать многие основные потребности и поведение, включая голод, сон, страх и агрессию. В человеческом мозге инициация поведения обычно сложна, но если вы бежите в слепой панике или оказываетесь в пылающей ярости, тогда ваш гипоталамус временно находится на водительском месте.

Команда посмотрела на специализированную группу стволовых клеток в гипоталамусе и проверила, что с ними случилось, как когорты в возрасте. Мыши обычно живут около двух лет, но обнаружили, что эти клетки начали исчезать примерно через 11 месяцев. Через 22 месяцев они полностью исчезли. Скорость, с которой были потеряны стволовые клетки, тесно коррелировала с изменениями старения у животных, такими как снижение уровня обучения, памяти, общительности, выносливости мышц и спортивных результатов.

Но корреляция не означает причинности. Чтобы выяснить, вызвало ли снижение эти изменения старения, они удалили стволовые клетки с использованием специально разработанного вируса, который только убивал бы их в присутствии препарата Ганцикловир. У 15-месячных мышей прием этой комбинации препаратов уничтожил 70% их гипоталамических стволовых клеток. Они преждевременно проявляли признаки старения и умерли примерно за 200 дней раньше. Это важно, поскольку мыши живут только около 730 дней.

Группа также имплантировала гипоталамические стволовые клетки от новорожденных мышей к животным среднего возраста. В этом случае животные стали более социальными, лучше когнитивно работали и жили примерно за 200 дней дольше, чем в противном случае.

Эти эксперименты также привели к тому, что в первую очередь теряются гипоталамические стволовые клетки. Имплантация работала только тогда, когда стволовые клетки были генетически модифицированы, чтобы быть устойчивыми к воспалению. Похоже, что, поскольку животные в возрасте, хроническое, низкосортное воспаление в гипоталамусе увеличилось.

Это воспаление, вероятно, вызвано накопление стареющих клеток или окружающих нейроны, входящие в состояние, похожее на старение, Воспаление убивает гипоталамические стволовые клетки, потому что они наиболее чувствительны к повреждению. Затем это нарушает функцию гипоталамуса с детонационными эффектами по всему организму. И вот домино падает.

Эликсир молодости?

Конечной целью исследования старения является определение фармацевтических целей или вмешательств в образ жизни, которые улучшают здоровье человека в более поздней жизни. Хотя это исследование на мышах, если мы можем показать, что одни и те же механизмы играют на людях, мы могли бы однажды использовать подобный метод для улучшения здоровья в более поздней жизни. Но это еще долгий путь в будущем.

Другие вмешательства, такие как удаление стареющих клеток, также улучшают состояние здоровья, продление срока службы до 180 дней у мышей. Логичным следующим шагом будет увидеть, являются ли эти вмешательства «стек».

Исследование также демонстрирует, что гипоталамические стволовые клетки оказывают существенное влияние посредством секреции miRNAs, которые контролируют многие аспекты функционирования клеток. МиРНК представляют собой короткие, некодирующие РНК - молекулу, которая проще ДНК, но также может кодировать информацию. Когда miRNAs поставлялись отдельно для мышей, у которых отсутствовали стволовые клетки, они фактически демонстрировали аналогичные улучшения у тех, кто получал лечение стволовыми клетками.

Доставка miRNAs как лекарств все еще находится в зачаточном состоянии но исследование предлагает потенциальные маршруты для пополнения гипоталамуса, обнаженного стволовыми клетками: предотвращение их потери в первую очередь путем контроля воспаления. Это может быть достигнуто либо путем разработки лекарств, которые убивают стареющие клетки, либо с использованием противовоспалительных соединений.

Исследование важно, потому что оно элегантно демонстрирует, как взаимодействуют различные механизмы поддержания здоровья. Однако, одним недостатком является то, что были использованы только самцы мышей. Хорошо известно, что структура гипоталамуса заметно различается между полами. Наркотики и мутации, которые увеличивают продолжительность жизни, также обычно заметно различная потенция между мужчинами и женщинами.

БеседаМогут ли люди когда-либо жить значительно дольше, чем нынешние максимальный срок службы 125 лет трудно сказать. Но кажется, что самый большой барьер для здоровой более поздней жизни - это уже не скорость прогресса, а скорость, с которой мы можем превратить наше растущее знание биологии старения в наркотики и советы по вопросам образа жизни.

Об авторе

Ричард Фарахер, профессор биогерологии, Университет Брайтона

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книга этого автора:

at Похожие книги:

at

перерыв

Спасибо за визит InnerSelf.comгде есть 20,000+ изменяющие жизнь статьи, пропагандирующие «Новые взгляды и новые возможности». Все статьи переведены на 30 + языки. Подписаться в журнал InnerSelf Magazine, публикуемый еженедельно, и в журнал Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine издается с 1985 года.