Исследования, проведенные в Институте наук о жизни Мичиганского университета, выявили причину снижения двигательной функции и повышенной слабости у крошечных стареющих червей, а также способ замедлить ее.

Результаты, которые планируется опубликовать 2 января в журнале Science Advances , идентифицируют молекулу, на которую можно воздействовать, чтобы улучшить моторную функцию, и указывают на то, что сходные пути могут действовать и у стареющих млекопитающих.

По мере старения людей и животных наши двигательные функции постепенно ухудшаются. Круглые черви длиной в миллиметр, называемые нематодами, демонстрируют закономерности старения, удивительно сходные с таковыми у других животных, и живут только около трех недель, что делает их идеальной модельной системой для изучения старения.

«Ранее мы наблюдали, что с возрастом черви постепенно теряют физиологические функции», — говорит Шон Сюй, профессор LSI и старший автор исследования. «Когда-то в середине их взрослой жизни их двигательная функция начинает ухудшаться. Но что вызывает это снижение?»

Чтобы лучше понять, как изменялись взаимодействия между клетками при старении червей, Сюй и его коллеги исследовали соединения, где моторные нейроны взаимодействуют с мышечной тканью.

Они идентифицировали молекулу под названием SLO-1 (для «члена семейства калиевых каналов с медленной скоростью 1»), который действует как регулятор для этих коммуникаций. Молекула гасит активность нейронов, замедляя сигналы от нейронов к мышечной ткани и снижая двигательную функцию.

Исследователи манипулировали SLO-1, сначала используя генетические инструменты, а затем с помощью препарата под названием паксиллин. В обоих случаях они наблюдали два основных эффекта у круглых червей. Мало того, что они поддерживали лучшую моторную функцию в более позднем возрасте, они также жили дольше, чем обычные круглые черви.

«Не обязательно идеально иметь более продолжительный срок жизни без улучшения здоровья или силы», — сказал Сюй, который также является профессором молекулярной и интегративной физиологии в Медицинской школе UM. «Но мы обнаружили, что вмешательства улучшили оба параметра — эти черви здоровы и живут дольше».

Возможно, еще более удивительно, что время вмешательства кардинально изменило влияние как на моторную функцию, так и на продолжительность жизни. Когда SLO-1 манипулировали в начале жизни червей, он не оказывал влияния на продолжительность жизни и фактически оказывал пагубное влияние на двигательную функцию у молодых червей. Но когда активность SLO-1 была заблокирована в середине взрослой жизни, улучшалась как двигательная функция, так и продолжительность жизни.

Поскольку канал SLO-1 сохраняется у многих видов, Сюй надеется, что эти результаты побудят других изучить его роль в старении у других модельных организмов.

«Изучение старения у организмов с большей продолжительностью жизни является серьезным вложением», — сказал он. «Но теперь мы определили молекулярную цель, потенциальный сайт и конкретные сроки, которые должны облегчить дальнейшее исследование».

Исследователи следующие надежды , чтобы определить важность канала SLO-1 в раннем развитии в червей , а также лучше понять механизмы , с помощью которых она влияет на продолжительность жизни.