Mozková aktivita hraje roli ve stárnutí a dlouhověkosti člověka

Vědci poprvé prokázali, že mozková aktivita má významný vliv na délku lidského života. V nové studii ukazují, jak je nervová aktivita vyšší u jedinců s kratší délkou života a nižší u těch, kteří žijí delší život.

Neuronová aktivita je podle nových výzkumů nižší u lidí, kteří žijí déle.

V nedávné době Příroda papír, vědci z Harvard Medical School v Bostonu, MA, uvádějí, jak našli zřetelný podpis lidské dlouhověkosti v genech mozkové kůry mozku.

Podpis, který našli, je vzorem genové exprese, který „je charakterizován downregulací genů souvisejících s nervovou excitací a synaptickou funkcí,“ píší autoři.

Neurální aktivita souvisí s množstvím signalizace - ve formě elektrických proudů a jiných vysílačů -, která probíhá v mozku. Přílišná nervová aktivita nebo nadměrné buzení se mohou projevovat různými způsoby, jako je svalové záškuby nebo změna nálady.

Pro tuto studii vědci provedli buněčné, genetické a molekulární experimenty na červech. Analyzovali také myši se změněnými geny a zkoumali mozkovou tkáň od lidí, kteří měli více než 100 let, když zemřeli.

Tyto testy odhalily nejen to, že změna nervové aktivity může ovlivnit délku života, ale také poskytly vodítka o molekulárních procesech, které by mohly být zahrnuty.

„Zajímavým aspektem našich zjištění je,“ říká hlavní autor studie Bruce A. Yankner, profesor genetiky a neurologie na Harvardské lékařské fakultě, „že něco tak přechodného, ​​jako je stav aktivity nervových obvodů, může mít tak dalekosáhlé důsledky pro fyziologii. a délku života. “

Molekulární ovlivňovače dlouhověkosti

Vědci již nějakou dobu vědí, že nervová aktivita ovlivňuje řadu stavů, včetně epilepsie a demence. Přestože některé studie na zvířatech poukazovaly na vliv na stárnutí, nebylo dosud jasné, zda by se tento vliv mohl rozšířit i na člověka.

Signalizace hormony inzulín a růstový faktor podobný inzulínu (IGF) jsou již dobře známé jako molekulární ovlivňovače dlouhověkosti. Vědci se také domnívají, že se jedná o stejnou signální cestu, kterou funguje kalorické omezení.

Nové poznatky ukazují, že nervová excitace také ovlivňuje dlouhověkost po této inzulínové a IGF signální cestě. Klíč spočívá v transkripčním faktoru zvaném REST.

Transkripční faktory jsou proteiny, které zapínají a vypínají geny, tj. Řídí expresi genů. Tímto způsobem může mít stejná sekvence genů v buňkách zcela odlišné účinky, v závislosti na tom, které jsou zapnuté a které vypnuté.

Je to hlavně díky transkripčním faktorům a jejich kontrole genové exprese, že buňky lidí a dalších pokročilých organismů mají tak obrovský repertoár genetických reakcí na své prostředí.

V předchozí práci již profesor Yankner a jeho tým ukázali, že REST pomáhá chránit mozek před stresujícími účinky, které poškozují nervové buňky, jako jsou ty, které vedou k demenci.

REST potlačuje nervovou aktivitu

V nové studii vědci zjistili, že REST také potlačuje nervovou aktivitu na zvířecích modelech od červů po savce. Zdá se, že transkripční faktor potlačuje geny, které mají ústřední roli v nervové excitaci.

Tyto geny řídí iontové kanály, receptory chemických poslů a komponenty, které tvoří synapsie, což jsou struktury, které umožňují buňkám navzájem si předávat zprávy.

Vyšetřovatelé provedli testy, ve kterých blokovali REST - nebo ekvivalentní přepisový faktor - na různých zvířecích modelech. Tyto testy vedly nejen k vyšší nervové aktivitě, ale také ke zkrácení životnosti zvířat.

Naproti tomu zvýšení hladin REST mělo opačný účinek - vedlo to ke snížení nervové aktivity a prodloužení délky života.

Testy buněk z posmrtné lidské mozkové tkáně také odhalily, že jedinci, jejichž délka života přesáhla 100 let, měli ve svých jádrech významně vyšší hladiny REST ve srovnání s těmi, jejichž životnost byla o 20–30 let kratší.

Účinek nižší nervové aktivity zase zapíná další skupinu proteinů nazývaných transkripční faktory forkhead, které ovlivňují dlouhověkost prostřednictvím signální dráhy inzulínu a IGF v mnoha organismech.

Prof. Yankner naznačuje, že za změnami nervové aktivity u lidí mohou být genetické a environmentální faktory.

On a jeho tým navrhují, aby po přidání k předchozím poznatkům o roli, kterou hraje REST v podmínkách poškozujících mozek, jako je demence, měly nové výsledky podnítit zájem o vývoj léků zaměřených na protein.

Varuje však, že jejich studie neobjasnila, zda může osobnost, myšlení nebo chování lidí ovlivnit jejich délku života.

"Vzrušující budoucí oblastí výzkumu bude zjistit, jak tyto nálezy souvisejí s takovými lidskými mozkovými funkcemi vyššího řádu."

Prof. Bruce A. Yankner