Daha Kısa Yaşam Süresine Bağlı Aşırı Beyin Aktivitesi

Video:

Demanstan epilepsiye kadar değişen rahatsızlıklarda uzun süredir görülen beynin sinirsel aktivitesi, ne kadar yaşadığımızda da rol oynar.

Harvard Tıp Fakültesi Blavatnik Enstitüsü'ndeki bilim adamları tarafından yürütülen ve insan beyni, fareler ve solucanlardan elde edilen bulgulara dayanan çalışma, beyindeki aşırı aktivitenin daha kısa yaşam süreleriyle bağlantılı olduğunu ve aşırı aktiviteyi bastırmanın yaşamı uzatabileceğini öne sürüyor.

Sinirsel aktivite, beyindeki elektrik akımlarının ve aktarımlarının sürekli titreşimi anlamına gelir. Araştırmacılara göre, aşırı aktivite veya uyarılma, kas seğirmesinden ruh hali veya düşüncede bir değişikliğe kadar çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir.

Genetik profesörü ve yardımcı direktör olan çalışmanın kıdemli yazarı Dr. Bruce Yankner, "Bulgularımızın ilgi çekici bir yönü, sinir devrelerinin aktivite durumu kadar geçici bir şeyin fizyoloji ve yaşam süresi için çok çeşitli sonuçları olabileceğidir" dedi. Paul F. Glenn Yaşlanma Biyolojisi Merkezi'nden.

Araştırmacılar, nöral uyarılmanın, uzun ömürlülüğü etkilediği bilinen bir moleküler olaylar zinciri boyunca hareket ettiği görülüyor - insülin ve insülin benzeri büyüme faktörü (IGF) sinyal yolu.

Bu sinyal zincirindeki anahtar, daha önce Yankner Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar tarafından yaşlanan beyinleri bunama ve diğer streslerden korumak için gösterilen REST adlı bir protein gibi görünüyor.

Araştırmacılar, çalışma sonuçlarının, Alzheimer hastalığı ve bipolar bozukluk gibi sinirsel aşırı aktiviteyi içeren durumlar için yeni tedavilerin tasarımına yol açabileceğini söyledi.

Bulgular ayrıca, REST'i hedefleyen ilaçlar gibi bazı ilaçların veya meditasyon gibi belirli davranışların, sinirsel aktiviteyi modüle ederek yaşam süresini uzatabileceği olasılığını da artırdığını söylediler.

Yankner, nöral aktivitedeki insan varyasyonunun hem genetik hem de çevresel nedenlere sahip olabileceğini ve bu durumun terapötik müdahale için gelecekteki yolları açabileceğini ekledi.

Araştırmacılar, araştırmalarına 60 ila 100 yaşları arasında değişen yüzlerce insanın bağışlanan beyin dokusunda gen ifade modellerini (çeşitli genlerin açılıp kapanma derecesi) analiz ederek başladı.

Bilgi, yaşlı yetişkinler üzerinde yapılan üç ayrı araştırma çalışmasıyla toplandı. Araştırmacılar, mevcut çalışmada analiz edilenlerin bilişsel olarak sağlam olduğunu, yani demanslarının olmadığını belirtti.

Yankner, araştırmacıların hemen yaşlı ve genç çalışma katılımcıları arasında çarpıcı bir fark fark ettiğini söyledi. En uzun ömürlü insanlar - 85 yaşın üzerindekiler - 60 ila 80 yaşları arasında ölenlere göre nöral uyarılmayla ilgili daha düşük gen ifadesine sahipti.

Daha sonra, tüm bilim adamlarının karşılaştığı soru geldi: Korelasyon mu, nedensellik mi? Sinirsel uyarılmadaki bu eşitsizlik, yalnızca yaşam süresini belirleyen daha önemli faktörlerin yanında mı meydana geliyordu yoksa uyarılma seviyeleri, uzun ömürlülüğü doğrudan mı etkiliyordu? Öyleyse nasıl?

Araştırmacılar, bu soruları yanıtlamak için, Caenorhabditis elegans model organizmada genetik, hücre ve moleküler biyoloji testleri, genetiği değiştirilmiş farelerin analizleri ve bir asırdan fazla yaşayan insanların ek beyin dokusu analizlerini içeren bir dizi deney gerçekleştirdiler.

Araştırmacılar, nöral uyarılmanın değiştirilmesinin gerçekten de yaşam süresini etkilediğini ve moleküler düzeyde neler olabileceğini aydınlattığını ortaya çıkardı, diyor ve tüm işaretlerin REST proteinine işaret ettiğini belirttiler.

Araştırmacılar, genleri düzenlediği bilinen REST'in nöral uyarımı da bastırdığını buldu.

Hayvanlarda REST veya eşdeğerinin bloke edilmesi daha yüksek sinirsel aktiviteye ve erken ölümlere yol açarken, REST'i artırmak tam tersini yaptı.

Araştırmacılar ayrıca, 100 yaş ve üstü insanların beyin hücrelerinin çekirdeklerinde 70'li veya 80'li yaşlarında ölen insanlardan önemli ölçüde daha fazla REST'e sahip olduklarını keşfettiler.

Harvard Tıp Fakültesi'nde genetik profesörü olan ve laboratuvarı C. elegans'ın çalışmasında işbirliği yapan ortak yazar Dr. Monica Colaiácovo, "Tüm bu farklı kanıtların nasıl birleştiğini görmek son derece heyecan vericiydi" dedi.

Araştırmacılar, solucanlardan memelilere kadar, REST'in iyon kanalları, nörotransmiter reseptörleri ve sinapsların yapısal bileşenleri gibi nöral uyarıma merkezi olarak dahil olan genlerin ifadesini bastırdığını buldular.

Daha düşük uyarılma, forkhead transkripsiyon faktörleri olarak bilinen bir protein ailesini aktive eder. Bu proteinlerin, birçok hayvanda insülin / IGF sinyali yoluyla bir "uzun ömür yoluna" aracılık ettiği gösterilmiştir. Araştırmacılara göre, bilim insanlarının kalori kısıtlamasıyla etkinleştirilebileceğine inandıkları yolun aynısı.

Araştırmacılar, nörodejenerasyonu engellemede ortaya çıkan rolüne ek olarak, REST'in uzun ömürlülükteki rolünün keşfedilmesi, proteini hedefleyen ilaçlar geliştirmek için ek motivasyon sağladığını söyledi.

Bu tür tedavilerin sinirsel uyarımı azaltıp azaltmadığını, sağlıklı yaşlanmayı teşvik edip etmediğini veya yaşam süresini uzatıp uzatmadığını belirlemek zaman alacak ve birçok test gerektirecek olsa da, bu kavram bazı araştırmacıları büyüledi.

Colaiácovo, "REST'i etkinleştirmenin uyarıcı sinirsel aktiviteyi azaltma ve insanlarda yavaş yaşlanmayı azaltma olasılığı son derece heyecan verici" dedi.

Çalışma yayınlandı Doğa.

Kaynak: Harvard Tıp Fakültesi