Что черви могут сказать нам о старении человека?

Прочитано: 264 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Что черви могут сказать нам о старении человека? Гораздо больше, чем вы думаете; как показали исследования, проводимые Институтом Бабрахама, но с участием исследователей из разных дисциплин, собранных со всего мира. В группе статей, последняя из которых опубликована сегодня в Frontiers in Molecular Biosciences , исследователи описывают, как совместными усилиями была разработана единая согласованная модель метаболического потока у крошечного червя, называемого C. elegans , и как исследователи из Института Бабрахама использовал эту модель, чтобы понять больше о связи между метаболизмом и старением.

Метаболизм питает жизнь; преобразование пищи в энергию для клеточных процессов и обеспечение поставок строительных блоков для удовлетворения потребностей организма. Важно отметить, что метаболизм играет ключевую роль в регулировании продолжительности жизни, поскольку многие из генов, которые, как известно, увеличивают продолжительность жизни, делают это, изменяя поток энергии и сигналов в клетках и тканях. Существует демонстрация этой взаимосвязи, демонстрируемая влиянием диеты и строгого ограничения калорий на продолжительность жизни у многих организмов, включая людей.

C. elegans является одним из лучших модельных организмов для исследования процесса старения из-за его короткой продолжительности жизни (2-3 недели) и легкодоступных генетических инструментов. Он также разделяет многие из своих основных метаболических путей с людьми, и было установлено, что многие из ключевых генетических игроков, определяющих продолжительность жизни червей , делают то же самое у людей.


«Одним из основных препятствий для полного использования потенциала C. elegans в качестве инструмента исследования было отсутствие модели, объединяющей все, что было известно о метаболизме C. elegans» , — говорит Джанна Хастингс, доктор философии. студент в лаборатории Казануева в институте Бабрахама. «Чтобы преодолеть это, мы инициировали глобальную групповую работу по согласованию существующей и противоречивой информации о метаболических путях в C. elegans в единой согласованной сообществом модели и запустили получившийся ресурс WormJam в 2017 году».

Лаборатория Casanueva в Институте Бабрахама использует C. elegans, чтобы понять, как меняется метаболизм в течение нормального курса старения и как различные вмешательства, которые изменяют метаболические потоки, могут продлить продолжительность и качество жизни. Физические изменения, наблюдаемые у стареющих червей, указывают на потерю центральных метаболических возможностей по мере старения червей. Разработанная метаболическая модель была ценна для их исследований, но имела одно ключевое ограничение; это лучше всего отражало то, что происходило во время фазы роста C.elegans, а не фазы старения.

«Одна из ключевых проблем, с которыми мы сталкиваемся при изучении старения, заключается в том, что имеющиеся инструменты моделирования оптимизированы для животных или клеток, которые находятся в процессе выращивания, чего не происходит у пожилых животных», — объясняет д-р Оливия Казануева, руководитель группы в программа эпигенетики в Институте Бабрахама.
Столкнувшись с этой проблемой, исследователи повторно оптимизировали инструмент моделирования, используя данные из многоатомных источников (как транскриптомики, так и метаболомики), и смогли адаптировать инструмент для изучения метаболических потоков во время старения.

Актуальность модели для понимания метаболических изменений, происходящих во время старения, была подтверждена в лаборатории путем изучения стареющих червей. Исследование выявило ряд метаболитов, которые значительно изменяются с возрастом, и выявило снижение митохондриальной функции с возрастом.

Митохондрии являются локомотивом производства энергии в клетке, и их снижающаяся функция у пожилых людей может быть центральной для старения и многих возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Исследователи спросили, могут ли новые оптимизированные инструменты предсказать, какие метаболиты, продуцируемые митохондриями, могут быть наиболее подвержены влиянию возраста.

«Прогноз модели был довольно точным, так как он предсказывал, что оксалоацетат, ключевой ресурс для производства энергии, становится ограниченным у пожилых червей», — сказала д-р Казануева. «Мы знаем, что из всех метаболитов, которые могут быть добавлены к источнику пищи для стареющих червей, оксалоацетат является единственным метаболитом, который оказывает наиболее стойкий эффект — продлевая продолжительность жизни до 20%».

Итак, что могут рассказать черви о старении человека? Теперь гораздо больше, благодаря модели WormJam и последующей разработке, чтобы адаптировать ее для исследований старения.

«Эта повторная оптимизация модели для стареющих животных представляет собой значительный технический прогресс в данной области и позволит более точно прогнозировать метаболические потоки в ходе старения», — заключает д-р Казануева. «Развивая наше понимание экспериментальной модели старения, мы можем получить ценную информацию о том, что происходит у людей — сделать шаг к достижению более здорового старения».

Что черви могут сказать нам о старении человека?



Новости партнеров

Загрузка...