Pretjerana aktivnost mozga povezana s kraćim životnim vijekom

Video:

Živčana aktivnost mozga - koja je dugo umiješana u poremećaje od demencije do epilepsije - također igra ulogu u tome koliko dugo živimo.

Studija koju su vodili znanstvenici s Instituta Blavatnik na Medicinskom fakultetu Harvard, a temelji se na nalazima ljudskog mozga, miševa i crva, sugerira da je prekomjerna aktivnost u mozgu povezana s kraćim životnim vijekom, dok suzbijanje prekomjerne aktivnosti može produžiti život.

Neuronska aktivnost odnosi se na neprestano treperenje električnih struja i prijenosa u mozgu. Prema istraživačima, pretjerana aktivnost ili uzbuđenje mogle bi se manifestirati na brojne načine, od trzanja mišića do promjene raspoloženja ili misli.

"Intrigantan aspekt naših otkrića je da bi nešto tako prolazno kao što je stanje aktivnosti neuronskih krugova moglo imati tako daleke posljedice na fiziologiju i životni vijek", rekao je viši autor studije dr. Bruce Yankner, profesor genetike i ko-direktor Centra za biologiju starenja Paul F. Glenn.

Čini se da živčana pobuda djeluje duž lanca molekularnih događaja za koje je poznato da utječu na dugovječnost - signalni put inzulina i inzulinu sličnog čimbenika rasta (IGF), objašnjavaju istraživači.

Čini se da je ključ u ovoj signalnoj kaskadi protein zvan REST, koji su prethodno istraživači iz laboratorija Yankner pokazali kako bi zaštitio mozak koji stari od demencije i drugih stresova.

Rezultati studije mogli bi dovesti do dizajna novih terapija za stanja koja uključuju neuronsku prekomjernu aktivnost, poput Alzheimerove bolesti i bipolarnog poremećaja, rekli su istraživači.

Nalazi također podižu mogućnost da bi određeni lijekovi, poput lijekova koji ciljaju ODMOR, ili određena ponašanja, poput meditacije, mogli produljiti životni vijek moduliranjem živčane aktivnosti, rekli su.

Ljudske varijacije u neuralnoj aktivnosti mogu imati i genetske i okolišne uzroke, što bi otvorilo buduće putove za terapijsku intervenciju, dodao je Yankner.

Istraživači su započeli svoje istraživanje analizirajući obrasce ekspresije gena - u kojoj se mjeri uključuju i isključuju različiti geni - u doniranom moždanom tkivu stotina ljudi koji su umrli u dobi od 60 do više od 100 godina.

Podaci su prikupljeni kroz tri zasebna istraživanja starijih odraslih osoba. Oni koji su analizirani u trenutnoj studiji bili su kognitivno netaknuti, što znači da nisu imali demenciju, primijetili su istraživači.

Istraživači su odmah primijetili zapanjujuću razliku između starijih i mlađih sudionika studije, rekao je Yankner. Najdugovječniji ljudi - oni stariji od 85 godina - imali su slabiju ekspresiju gena povezanih s neuralnom ekscitacijom od onih koji su umrli u dobi između 60 i 80 godina.

Slijedilo je pitanje s kojim se suočavaju svi znanstvenici: Korelacija ili uzročnost? Je li se taj nesklad u neuronskoj pobudi samo pojavio zajedno s važnijim čimbenicima koji određuju životni vijek ili su razine pobude izravno utjecale na dugovječnost? Ako da, kako?

Da bi odgovorili na ova pitanja, istraživači su proveli niz eksperimenata, uključujući genetske, stanične i molekularno biološke testove u uzornom organizmu Caenorhabditis elegans, analize genetski promijenjenih miševa i dodatne analize moždanog tkiva ljudi koji su živjeli više od jednog stoljeća.

Ti su eksperimenti otkrili da promjena živčane pobude doista utječe na životni vijek i osvjetljava ono što bi se moglo događati na molekularnoj razini, rekli su istraživači, napominjući sve znakove koji ukazuju na protein REST.

Istraživači su otkrili da REST, za koji je poznato da regulira gene, također suzbija živčanu pobudu.

Blokiranje REST-a ili njegovog ekvivalenta kod životinja dovelo je do veće neuronske aktivnosti i ranijih smrtnih slučajeva, dok je jačanje REST-a učinilo suprotno.

Istraživači su također otkrili da ljudi koji su doživjeli 100 i više godina imaju znatno više ODMORA u jezgrama svojih moždanih stanica od ljudi koji su umrli u 70-ima ili 80-ima.

"Bilo je izuzetno uzbudljivo vidjeti kako su se sve te različite linije dokaza spojile", rekla je koautorica studije dr. Monica Colaiácovo, profesorica genetike na Harvard Medical School, čiji je laboratorij surađivao na radu C. elegans.

Istraživači su otkrili da od crva do sisavaca REST potiskuje ekspresiju gena koji su centralno uključeni u neuralnu pobudu, poput ionskih kanala, receptora neurotransmitera i strukturnih komponenata sinapsi.

Donja pobuda aktivira obitelj proteina poznatih kao forkhead transkripcijski faktori. Pokazano je da ti proteini posreduju "put dugovječnosti" putem signala inzulina / IGF-a kod mnogih životinja. To je isti put za koji znanstvenici vjeruju da se može aktivirati ograničavanjem kalorija, prema istraživačima.

Uz njegovu novu ulogu u sprečavanju neurodegeneracije, otkrivanje uloge REST-a u dugovječnosti pruža dodatnu motivaciju za razvoj lijekova koji ciljaju protein, rekli su istraživači.

Iako će trebati vremena i mnogih testova kako bi se utvrdilo smanjuju li takvi tretmani živčanu pobudu, promiču li zdravo starenje ili produžuju životni vijek, koncept je očarao neke istraživače.

"Mogućnost da će mogućnost aktiviranja REST-a smanjiti uzbudnu živčanu aktivnost i polagano starenje kod ljudi je izuzetno uzbudljiva", rekao je Colaiácovo.

Studija je objavljena u Priroda.

Izvor: Harvard Medical School