Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойЗдоровьеНеврологический источник молодости: как ограничения в питании замедляют старение мозга и увеличивают...

Неврологический источник молодости: как ограничения в питании замедляют старение мозга и увеличивают продолжительность жизни

- Advertisement -

Ученые из Института Бака обнаружили, что ген OXR1 играет ключевую роль в благотворном влиянии ограничений в питании на здоровье мозга и продолжительность жизни. Их исследования показывают, что ограничения в питании усиливают клеточный механизм в нейронах, предлагая новые цели для лечения возрастных нейродегенеративных заболеваний. Фото: SciTechDaily.com

Ученые идентифицируют механизм, который обеспечивает потенциальные терапевтические цели для замедления старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний.

Известно, что ограничение калорий улучшает здоровье и увеличивает продолжительность жизни, но то, как оно это делает, остается загадкой, особенно в отношении того, как оно защищает мозг. Ученые Бака раскрыли роль гена под названием OXR1 это необходимо для увеличения продолжительности жизни, наблюдаемого при ограничении питания, и важно для здорового старения мозга.

«Когда люди ограничивают количество пищи, которую они едят, они обычно думают, что это может повлиять на их пищеварительный тракт или накопление жира, но не обязательно о том, как это влияет на мозг», — сказал Кеннет Уилсон, доктор философии, постдок Бака и первый автор. исследования, опубликованного в Интернете 11 января 2024 г., в Природные коммуникации. «Как оказалось, этот ген важен для мозга».

Диетические ограничения, старение и нейропротекция

Команда также продемонстрировала подробный клеточный механизм того, как ограничение в питании может задержать старение и замедлить прогрессирование нейродегенеративных заболеваний. Работа, проделанная на плодовых мушках и клетках человека, также определяет потенциальные терапевтические цели для замедления старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний.

«Мы обнаружили нейрон-специфический ответ, который опосредует нейропротекцию ограничения в питании», — сказал профессор Бака Панкадж Капахи, доктор философии, один из старших авторов исследования. «Такие стратегии, как прерывистое голодание или ограничение калорий, которые ограничивают питательные вещества, могут повысить уровень этого гена, чтобы опосредовать его защитные эффекты».

«Этот ген является важным фактором устойчивости мозга, защищающим от старения и неврологических заболеваний», — сказала профессор Бака Лиза Эллерби, доктор философии, состарший автор исследования.

Генетическая изменчивость диетических реакций

Ранее члены команды показывали механизмы, которые улучшают продолжительность жизни и здоровье при ограничении в питании, но существует настолько большая вариабельность реакции на снижение калорий у разных людей и в разных тканях, что становится ясно, что существует множество еще не открытых процессов. Этот проект был начат с целью понять, почему разные люди по-разному реагируют на диеты.

Команда начала со сканирования около 200 видов мух с разным генетическим происхождением. Мух выращивали на двух разных диетах: либо с нормальной диетой, либо с ограничением в питании, которое составляло лишь 10% от нормального питания. Исследователи идентифицировали пять генов, которые имели особые варианты, которые значительно влияли на продолжительность жизни в условиях ограничений в питании. Из них два имели аналоги в области генетики человека.

Команда выбрала один ген для тщательного изучения, названный «горчица»(мтд) у плодовых мух и «Устойчивость к окислению 1»(OXR1) у людей и мышей. Ген защищает клетки от окислительного повреждения, но механизм функционирования этого гена остается неясным. Потери из OXR1 у людей приводит к тяжелым неврологическим дефектам и преждевременной смерти. У мышей дополнительно OXR1 улучшает выживаемость на модели бокового амиотрофического склероза (АЛС).

Связь старения мозга, нейродегенерации и продолжительности жизни

Чтобы выяснить, как ген, активный в нейронах, влияет на общую продолжительность жизни, команда провела серию углубленных тестов. Они обнаружили, что OXR1 воздействует на комплекс, называемый ретромером, который представляет собой набор белков, необходимых для переработки клеточных белков и липидов. «Ретромер является важным механизмом в нейронах, поскольку он определяет судьбу всех белков, попадающих в клетку», — сказал Уилсон. Дисфункция ретромера связана с возрастными нейродегенеративными заболеваниями, которые защищаются диетическими ограничениями, в частности болезнь Альцгеймера и болезни Паркинсона.

В целом, их результаты рассказали историю о том, как ограничения в питании замедляют старение мозга под действием мтд/OXR1 в поддержании ретромера. «Эта работа показывает, что путь ретромера, который участвует в повторном использовании клеточных белков, играет ключевую роль в защите нейронов, когда питательные вещества ограничены», — сказал Капахи. Команда обнаружила, что мтд/OXR1 сохраняет функцию ретромера и необходим для функции нейронов, здорового старения мозга и увеличения продолжительности жизни, наблюдаемого при ограничении питания.

«Диета влияет на этот ген. Едя меньше, вы на самом деле усиливаете этот механизм правильной сортировки белков в ваших клетках, потому что ваши клетки усиливают экспрессию OXR1— сказал Уилсон.

Команда также обнаружила, что повышение мтд у мух заставило их жить дольше, что привело исследователей к предположению, что у людей избыточная экспрессия OXR1 может помочь продлить жизнь. «Наш следующий шаг — определить конкретные соединения, которые повышают уровень OXR1 во время старения, чтобы задержать старение мозга», — сказал Эллерби.

«Надеюсь, благодаря этому мы сможем получить лучшее представление о том, почему наш мозг вообще деградирует», — сказал Уилсон.

«Диета влияет на все процессы в вашем организме», — сказал он. «Я думаю, что эта работа поддерживает усилия по соблюдению здорового питания, потому что то, что вы едите, повлияет на вас больше, чем вы думаете».

Ссылка: «OXR1 поддерживает ретромер, замедляющий старение мозга при диетических ограничениях», Кеннет А. Уилсон, Судипта Бар, Эрик Б. Даммер, Энрике М. Каррера, Брайан А. Ходж, Тайлер А. Хилсабек, Джоанна Бонс, Джордж В. Браунридж. III, Дженнифер Н. Бек, Джейкоб Роуз, Мелия Гранат-Панело, Кристофер С. Нельсон, Грейс Ци, Акос А. Геренсер, Цзяньфэн Лан, Александра Афенжар, Гитанджали Чавла, Рэйчел Б. Брем, Филипп М. Кампо, Хьюго Дж. Беллен, Биргит Шиллинг, Николас Т. Сейфрид, Лиза М. Эллерби и Панкадж Капахи, 11 января 2024 г., Природные коммуникации.
DOI: 10.1038/s41467-023-44343-3

Другими исследователями Бака, участвовавшими в исследовании, являются: Судипта Бар, Энрике Каррера, Брайан Ходж, Тайлер Хилсабек, Джоанна Бонс, Джордж Браунридж III, Дженнифер Бек, Джейкоб Роуз, Мелия Гранат-Панело, Кристофер Нельсон, Грейс Ци, Акос Геренчер, Цзяньфэн Лан. , Рэйчел Брем и Биргит Шиллинг.

Эта работа частично поддерживалась средствами фонда Национальные институты здоровья (NIH), Фонд Ларри Л. Хиллблома и Национальный центр компетенции в области исследований (NCCR).

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме