Şaşırtıcı Yeni Bir Protein Oynatıcı Eski Farelerde Belleği Yeniliyor

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Pekala millet, bunu bir kez daha yapalım.

Uzun ömür araştırmasını takip ediyorsanız, hikayeyi zaten biliyorsunuzdur: genç kan, doğrudan aşılanmış veya enjekte yaşlı farelere, geri yükleme çoklu organ fonksiyonları genç benliklerine ve hayatları uzatır.

Kaslar yenilenir. Kalp dokuları güçlerini geri kazanır. Öğrenme ve hafıza için kritik olan beyin bölgeleri yedeklenir, böylece tedavi edilen yaşlı hayvanlar yeni ortamları benzer yaştaki akranlarından daha hızlı ve daha iyi öğrenir ve hatırlar.

Terapi, meşhur "gençlik pınarı" olmaktan uzak olsa da, hem bilim adamlarının hem de girişimcilerin ilgisini ve hayal gücünü aynı şekilde yakaladı. Klinik denemeler eserlerinde Alzheimer hastalığı için. Ticari şirketler kendilerini test etme isteği ve zenginliği olanlara deneysel aşılar sunuyor. Çok açık olmak gerekirse: insanlar üzerinde tedavi verileri yetersiz Coşku, ancak, ulaşıyor tüm zamanların en yükseği.

Aldatmaca bir yana, temel bir soru kalıyor: Terapi neden farelerde işe yarıyor? Yavru bir hayvanın kanını gençleştirici bir iksire dönüştüren bileşen nedir?

Bu hafta, San Francisco Üniversitesi'nden Saul Villeda liderliğindeki bir ekip şaşırtıcı bir aday keşfetti: trombosit faktörü 4 (PF4). Protein, bilime veya hayata yabancı değildir - vücudunuz muhtemelen çocukken diziniz sıyrılmış halde eve topallayarak dönerken bir grup protein üretmiştir. PF4, kırık kan damarlarını kapatan ve yaralanmalardan sonra kanın pıhtılaşmasına yardımcı olan kan sisteminin bir parçasıdır.

Yeni çalışma, yayınlanan Tabiat, mütevazi proteinin tek numara bir midilli olmaktan uzak olduğunu gösterdi. Vücudun yara iyileştirme makinesindeki basit bir protein çarkından ziyade, PF4 ayrıca beyin ve bağışıklık sistemi arasında bir elçi görevi görür. Gençken, protein "bekçisi" iltihabı azaltır ve beynin bilişsel işlevlerini sürdürmesine yardımcı olur.

Ne yazık ki, vücuttaki PF4 seviyeleri yaşla birlikte hızla düşer. Damla, beynin "hafıza merkezi" - hipokampus - içinde bir iltihaplanma kıvılcımını kışkırtır ve nöronların iletişim kurma yeteneğini engeller. Sinir ağları tekliyor. Hafıza gibi: yaşlı bir hayvan, yeni yerleri hatırlamak veya yeni görevler öğrenmek için mücadele eder.

Hepsi kötü haber değil. Bir testte, bir PF4 iğnesi vücudun bağışıklık sistemini kısmen sıfırladı, iltihaplanmayı destekleyen protein seviyelerini düşürdü ve yaşlı farelerde bilişi artırdı.

Villeda, "Bunu çok şaşırtıcı buldum" dedi. Tekillik Merkezi. "Normalde trombositleri daha çok destekleyici oyuncular olarak düşünürüm, ama burada… [onlar] bilişsel gençleşmenin aktif itici güçleri."

"Terapötik olanaklar çok heyecan verici" şuraya Çalışmaya dahil olmayan Harvard Üniversitesi'nden uzun ömür araştırmacısı David Sinclair.

Beyin, Vücut, Kan

Beyin, genellikle büyük moleküllerin kandan beyin dokusuna sızmasını önleyen kan-beyin bariyeri adı verilen hücresel bir duvarla korunur. Bununla birlikte, kafalarımız sürekli olarak kandaki daha küçük kimyasal haberciler aracılığıyla vücudun geri kalanıyla konuşur.

Kulağa garip geliyor ama kan, beyne vücudun durumu -açlık, ısı, stres- hakkında bilgi veren çok sayıda kimyasal bilgi taşır. Buna karşılık, bu haberciler sinir ağı aktivitesini ve hatta beyindeki yeni nöronların doğumunu da düzenler.

On yıldan fazla bir süre önce Villeda ve meslektaşları, genç farelerin dolaşım sistemini yaşlı farelerle birleştirmenin, kemirgen büyükbabalar için zamanı geri döndürdüğünü keşfetti (gençler için çok kötü - daha hızlı yaşlanıyorlar). Plazma adı verilen kanın sıvı bileşenini enjekte etmek, birçok organ için benzer gençleştirici etkilere sahipti.

Sonuç, diğerlerinin yanı sıra, birden fazla ekibin genç kandaki "sihir" bileşenini aramaya gitmesine yol açtı. Her birinin anlaşılmaz isimleri olan birkaç tane var. Örnekler? GDF11. gpld1. Mesele akademik bir balık tutma gezisi değil. Bunun yerine, yaşlanmayı kontrol eden bir kan faktörü - veya muhtemelen bir faktörler kokteyli - bulmaktır. Bu proteinleri hedefleyerek, potansiyel olarak yaşlanma belirtilerini yavaşlatabilir veya tersine çevirebilir ve yaşa bağlı hastalıkların yükünün üstesinden gelebiliriz.

Kaba elmas

Sağ. Peki neden trombositler?

Genç kan deneysel tarifine iniyor.

Kanın “sulu” kısmı olan plazma, şurupta çözünmüş şeker gibi çözünür proteinlerle doludur. Bununla birlikte, "genç kan" enjeksiyonları için plazma hazırlamanın olağan yöntemi, preparasyonda bazı trombositler bırakır. Yemek tabağı şeklindeki bu küçük kan hücreleri normalde kanamayı durdurmaya ve yaraları iyileştirmeye yardımcı olur. Bu deneysel hıçkırık, Villeda ve diğer laboratuvarların şu soruyu sormalarına neden oldu: Bir dakika, trombositler beyin işlevinin eski haline getirilmesinde yer alıyor mu?

İlk testte ekip, genç trombositler enjekte edilen farelerden alınan gen ekspresyon profillerini, salin verilen benzer şekilde yaşlanmış olanlarla karşılaştırdı. Tedaviden sonra tonlarca bağışıklıkla ilgili gen ortaya çıktı ve yaşlanmanın bir işareti olarak yanan bir beyne -nöroenflamasyona- işaret etti.

Daha sonra, bir ay boyunca yaşlı farelere genç trombositler enjekte ettiler. İğneler, hipokampustaki nöroinflamasyonu birçok şekilde azalttı. Beynin mikroglia adı verilen ve genellikle yaşlanan beyinde iltihaplanmayı destekleyen bağışıklık hücreleri soğudu. Enflamatuar proteinlerin seviyeleri düştü.

Beklenmedik Bir Kahraman

Harika. Ancak trombositlerin birden fazla proteini vardır. Öne çıkan biri var mı? Yoksa birden fazla oyuncu zamanın tahribatını tersine çevirmek için bir araya mı geliyor?

Ekip, bir dizi biyokimyasal çalışma kullanarak sonunda PF4'e odaklandı. Trombosit faktörü, yaşlanmayla savaşmak için mükemmel bir asker gibi görünüyordu: seviyeleri genç hayvanlarda yüksek, ancak yaşlılarda hızla düşüyor - hem farelerden hem de insanlardan alınan dokularda.

Laboratuar yapımı PF4'ün yaşlı farelere enjekte edilmesi, genç trombositler kullanılarak daha önceki sonuçları özetledi. Hipokampustaki nöroinflamasyon öldü. Microglia, dahili proinflamatuar genleri düşük olarak çevrilerek sakinleşti.

Şaşırtıcı bir şekilde, trombositlerle tedavi edilen yaşlı farelere benzer şekilde, PF4 ayrıca vücudun bağışıklık sistemini - örneğin bağışıklık T hücrelerini - daha genç bir profile geri getirdi. Değişiklikler yalnızca daha yaşlı farelerde mevcuttu - aynı PF4 iğneleri verilen genç fareler, beyin iltihabı durumlarında herhangi bir değişiklik olmaksızın mutlu yollarına devam ettiler.

"Hem vücutta hem de beyinde iltihaplanmayı yaşlanmanın ana itici gücü olarak görüyorum. Bu gerçekten yaşlanma ile nörodejeneratif hastalık arasında köprü kuran bir süreç gibi görünüyor ve bence giderek daha fazla odak noktamız, yaşlanma ve hastalıkta bilişsel işlevi kurtarmak için bağışıklık sistemini hedeflemeye doğru kayacak," dedi Villeda.

PF4 sadece yaşlanan beyindeki bağışıklık çılgın ateşini söndürmedi. Daha ileri analizler, kan faktörü enjeksiyonlarının, nöronların birbirleriyle bağlantı kurmasına ve birbirleriyle iletişim kurmasına yardımcı olan ve genellikle hafıza ve bilişin temeli olarak düşünülen bir dizi moleküler süreci harekete geçirdiğini buldu.

Sonra nihai doğrulama var: insan PF4'ü enjekte edilen yaşlı fareler, her ikisi de hipokampusu ağır bir şekilde zorlayan iki farklı hafıza ve navigasyon testinde akranlarından daha iyi performans gösterdi.

Uzaktan Korkunç Aksiyon

Yaşlanma karmaşıktır ve PF4 bulmacanın yalnızca bir parçasıdır.

Ama belki de büyük bir kısmı. San Francisco'daki California Üniversitesi'nden Dena Dubal ve David Coulter, ayrıca PF4'te yer aldı yaşlanan beyinde bilişi geliştiren bir hormon olan klotho için bir "haberci" olarak. Bu arada, Queensland Üniversitesi'nden Tara Walker bulundu Egzersizden sonra yükselen PF4, hipokampusu yeni nöronlar üretmek ve yaşlı farelerde öğrenme ve hafızayı geri yüklemek için güçlendirir.

Villeda, sonuçlar "beni hazırlıksız yakaladı" diye açıkladı. Üç araştırma grubu da PF4'ü yaşlanmaya karşı bilinen çoklu tedavilerde (genç kan, klotho ve egzersiz) birleştirici bir faktör olarak buldu. Belki de yaşlanmanın birçok yönünü yöneten yakınsak bir mekanizmaya işaret ediyor.

Villeda, "Birden fazla grubun aynı gençleştirici faktörü tanımlaması beni gerçekten şaşırttı ve periferik bağışıklık sistemini hedeflemenin bilişsel işlevi artırmaya çalışırken gerçekten umut verici olacağını düşünüyorum" dedi.

Bu, PF4'ün the zamanın tik taklarına karşı sihirli değnek. Yaşlanma, herkesin biyolojisini biraz farklı şekilde zorlar. PF4 - diğer gençlik yanlısı faktörler gibi - griye dönerken sağlığı uzatmak için resmin yalnızca bir parçası olabilir.

Villeda, "Nihayetinde, tam bir 'canlanma' etkisi sağlayan kombinatoryal bir strateji olacağını düşünüyorum" dedi.

Resim Kredi: kumlu millar / Unsplash