Aivotoiminnalla on merkitystä ihmisen ikääntymisessä ja pitkäikäisyydessä
Ensimmäistä kertaa tutkijat ovat osoittaneet, että aivotoiminnalla on merkittävä vaikutus ihmisen elinkaareen. Uudessa tutkimuksessa he osoittavat, kuinka hermostovaikutus on korkeampi yksilöillä, joilla on lyhyempi elinikä, ja matala niillä, jotka elävät pidempään.
Viime aikoina Luonto Harvardin lääketieteellisen koulun tutkijat Bostonissa, MA, raportoivat, kuinka he löysivät selvän ihmisen pitkäikäisyyden allekirjoituksen aivojen aivokuoren geeneistä.
Heidän löytämänsä allekirjoitus on geeniekspressiomalli, jolle "on tunnusomaista hermosärähtelyyn ja synaptiseen toimintaan liittyvien geenien säätely", kirjoittavat kirjoittajat.
Neuraaliaktiivisuus liittyy aivoihin menevän signaloinnin määrään - sähköisten virtojen ja muiden lähettimien muodossa. Liiallinen hermostotoiminta tai liiallinen viritys voi ilmetä eri tavoin, kuten lihasten nykiminen tai mielialan muutos.
Tutkimusta varten tutkijat suorittivat solu-, geneettisiä ja molekyylikokeita matoissa. He analysoivat myös hiiret, joilla oli muuttuneita geenejä, ja tutkivat aivokudosta ihmisiltä, jotka olivat kuollessaan yli 100-vuotiaita.
Nämä testit paljastivat paitsi, että hermoaktiivisuuden muuttaminen voi vaikuttaa elinikään, mutta ne antoivat myös vihjeitä mahdollisesti mukana olevista molekyyliprosesseista.
"Havaintojemme kiehtova näkökohta", sanoo vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Bruce A. Yankner, genetiikan ja neurologian professori Harvardin lääketieteellisestä koulusta, "että jotain niin ohimenevää kuin hermopiirien aktiivisuustilalla voi olla niin kauaskantoisia seurauksia fysiologialle" ja elinikä. "
Pitkäikäisyyden molekyylivaikuttajat
Tutkijat ovat jo jonkin aikaa tienneet, että hermostovaikutus vaikuttaa useisiin olosuhteisiin, mukaan lukien epilepsia ja dementia. Vaikka jotkut eläinkokeet ovat osoittaneet vaikutuksen ikääntymiseen, ei ollut toistaiseksi selvää, voiko tämä vaikutus ulottua myös ihmisiin.
Insuliinihormonien ja insuliinin kaltaisen kasvutekijän (IGF) signaalit ovat jo tunnettuja pitkäikäisyyden molekyylivaikuttajina. Tutkijat uskovat myös, että tämä on sama signalointireitti, jonka kautta kalorirajoitus toimii.
Uudet havainnot paljastavat, että hermosärsytys vaikuttaa myös pitkäikäisyyteen tämän insuliinin ja IGF-signaalireitin varrella. Avain on transkriptiotekijällä nimeltä REST.
Transkriptiotekijät ovat proteiineja, jotka kytkevät geenit päälle ja pois, eli kontrolloivat geenien ilmentymistä. Tällä tavalla samalla geenisekvenssillä voi olla melko erilaiset vaikutukset soluissa, riippuen siitä, mitkä ovat päällä ja mitkä pois päältä.
Ihmisten ja muiden kehittyneiden organismien soluilla on niin valtava valikoima geneettisiä reaktioita ympäristöönsä johtuen pääosin transkriptiotekijöistä ja niiden kontrolloinnista geeniekspressiossa.
Aikaisemmissa töissä professori Yankner ja hänen tiiminsä ovat jo osoittaneet, että REST auttaa suojaamaan aivoja stressaavilta vaikutuksilta, jotka vahingoittavat hermosoluja, kuten sellaisia, jotka johtavat dementiaan.
REST tukahduttaa hermoston toiminnan
Uudessa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että REST myös tukahduttaa hermoston aktiivisuuden eläinmalleissa aina matoista nisäkkäisiin. Transkriptiotekijä näyttää tukahduttavan geenit, joilla on keskeinen rooli hermosärsytyksessä.
Nämä geenit kontrolloivat ionikanavia, kemiallisten lähettimien reseptoreita ja synapseja muodostavia komponentteja, jotka ovat rakenteita, jotka antavat solujen välittää viestejä toisilleen.
Tutkijat suorittivat testit, joissa ne estivät REST - tai vastaavan transkriptiotekijän - eri eläinmalleissa. Nämä testit eivät ainoastaan johtaneet korkeampaan hermoaktiivisuuteen, vaan lyhensivät myös eläinten elinikää.
Sitä vastoin REST-tasojen nostamisella oli päinvastainen vaikutus - se johti alempaan hermoston aktiivisuuteen ja pidempään ikään.
Ihmisen kuolemanjälkeisen aivokudoksen solutestit paljastivat myös, että yksilöillä, joiden elinaika oli ylittänyt 100 vuotta, oli huomattavasti korkeampi REST-taso ytimissään verrattuna niihin, joiden elinaika oli ollut 20–30 vuotta lyhyempi.
Alemman hermoaktiivisuuden vaikutus puolestaan kytkee toisen proteiiniryhmän, jota kutsutaan haarukan transkriptiotekijöiksi, jotka vaikuttavat pitkäikäisyyteen insuliinin ja IGF: n signalointireitin kautta monissa organismeissa.
Professori Yankner ehdottaa, että ihmisen hermostollisuuden vaihtelun takana voi olla geneettisiä ja ympäristötekijöitä.
Hän ja hänen tiiminsä ehdottavat, että kun lisätään aiempiin havaintoihin siitä osasta, jota REST pelaa aivoja vahingoittavissa olosuhteissa, kuten dementiassa, uusien tulosten tulisi herättää mielenkiintoa proteiiniin kohdistuvien lääkkeiden kehittämiseen.
Hän varoittaa kuitenkin, että heidän tutkimuksessaan ei selvitetty, voiko ihmisten persoonallisuus, ajattelu tai käyttäytyminen vaikuttaa heidän elinaikaansa.
"Jännittävä tulevaisuuden tutkimusalue on selvittää, miten nämä havainnot liittyvät ihmisen korkeamman asteen aivotoimintoihin."
Professori Bruce A.Yankner
