Ved hjælp af genetisk ændrede mus har amerikanske forskere fundet en genetisk omskifter, der holder organer unge i alderdommen ved at sørge for, at brugt cellulært protein genanvendes effektivt og må ikke ophæve og forårsage "giftigt affald" i væv, hvilket er et karakteristisk træk Af degenerative sygdomme som Alzheimers og Parkinsons.

Undersøgelsen er forskers arbejde ved Albert Einstein College of Medicine i New York og offentliggøres i 10 august online udgave af tidsskriftet Naturmedicin .

Proteiner sikrer de millioner af vigtige arbejdspladser, der holder celler og væv i live og arbejder, og en række "cellulære kvalitetskontrolsystemer", at brugte proteiner, der potentielt kan forårsage skade, fordi de ændres kemisk, når de har udført deres vitale funktioner. "Genbrugt" eller omdannet til sikre affaldsprodukter. Et sådant kvalitetskontrolsystem, der er ansvarlig for bortskaffelse af ca. 30 procent af brugt cellulært protein, kaldes chaperon-medieret autofagi (CMA), hvor specielle molekyler søger og "chaperone" brugte proteiner i lysosomsække, hvor de kan fordøjes af enzymer. Indgangen til sækken styres af receptorer.

Seniorforfatteren af ​​studiet var dr Ana Maria Cuervo, lektor i afdelingerne udviklings- og molekylærbiologi, medicin og anatomi og strukturbiologi hos Einstein.

Cuervo og kolleger havde allerede konstateret, at CMA-aktiviteten sænkes i ældre organismer, og det var primært på grund af et fald i receptorerne på lysosomerne. De spekulerede på, om dette førte til efterslæb af kemisk ændrede proteiner, der ofte findes i væv hos mennesker, der har forskellige former for sygdomme i alderdommen, og hvis nedgangen blev bremset eller forhindret, ville det stoppe efterslæbningen, forhindre vævsdegeneration, Og opretholde en sund funktion? Forskere er ikke sikre på, om disse proteinakkumuleringer forårsager eller kun er til stede samtidig med tab af vitale funktioner.

Så de besluttede at kaste noget lys på dette område ved at se, om de kunne stoppe CMA's afmatning i genetisk ændrede mus. De formåede at gøre det med succes i et organ, leveren. De brugte to sammenhængende mekanismer til at opnå det.

Den første mekanisme, som Cuervo og kollegaerne brugte, var at give musene et ekstra gen, som koder for lysosomreceptoren, og den anden mekanisme var at få det til at tænde kun, når de ønskede det, hvilket de gjorde ved ændringer i dyrens kost.

Så ventede de, indtil musene var seks måneder gamle, hvilket er, når CMA normalt ville begynde at falde, og aktiverede genet, der kodede for ekstra receptorer ved at ændre deres kost. De undersøgte derefter musene 22 til 26 måneder (svarende til et menneske på 80 år) og fandt, at levercellerne fordøjede og recirkulerede protein mere effektivt end andre mus af samme alder, som ikke var blevet ændret, og i Faktisk leverne på de ændrede mus fungerede så effektivt som leverne fra normale 6 måneder gamle mus.

Men dette viste ikke, at leveren som helhed var bedre, kun at CMA-cyklen arbejdede mere effektivt. Så Cuervo og kolleger injicerede de ældre genetisk ændrede mus og nogle samme alders-ikke-ændrede mus med et muskelafslappende middel for at se, hvor godt deres lever har behandlet det. De fandt ud af, at de genetisk ændrede gamle mus metaboliserede muskelafslappningsmidlet meget hurtigere end de ikke-ændrede gamle mus, i samme hastighed som yngre mus.

Cuervo sagde det:

"Vores undersøgelse viste, at funktioner kan opretholdes hos ældre dyr, så længe beskadigede proteiner fortsat bliver effektivt fjernet - stærkt understøtter ideen om, at proteinopbygning i celler spiller en vigtig rolle i aldring."

"Endnu vigtigere viser disse resultater, at det er muligt at korrigere dette protein logjam, der forekommer i vores celler, når vi bliver ældre, hvilket muligvis hjælper os med at nyde sundere liv godt i alderdommen," tilføjede hun.

Cuervo og hendes hold planlægger at studere denne effekt i hjernen hos dyremodeller af Alzheimers, Parkinsons og andre neurodegenerative sygdomme. De håber at vise, at ved at bremse faldet i brugt protein clearance, kan folk holdes fri for symptomer i meget længere tid. De håber også at studere effekten af ​​disse processer på lang levetid og leve mere sundt i længere tid. Cuervo foreslog, at undersøgelser af to diætestoffer, lavt fedtindhold og kalorieindholdsbegrænset kost, tyder på bevis af lignende art, at det handler om at hjælpe celler med at slippe af med brugt protein effektivt.

"Restaurering af chaperon-medieret autofagi i aldrende lever forbedrer celleopretholdelse og leverfunktion."

Cong Zhang & Ana Maria Cuervo.

Naturmedicin , Udgivet online: 10. august 2008.

doi: 10.1038 / nm.1851

Klik her for Abstrakt.

Kilder: CDC.

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Og Professionel 2024).