رویکرد تجربی جدید زوال فیزیکی را کاهش می دهد و عمر کرم های گرد را افزایش می دهد

جمعیت کرم های جوان آماده شده برای این مطالعه در طول رشد خود تا روز 1 بزرگسالی بدون نور نگهداری شدند. سپس در معرض شرایط آزمایشی قرار گرفتند.

دانشمندان در این مطالعه اخیر می خواستند در مورد نقش اختلال عملکرد میتوکندری در پیری کرم گرد و اینکه آیا می توان برخی از این وخامت را متوقف کرد یا معکوس کرد، اطلاعات بیشتری کسب کنند.

کرم‌های گرد، مانند افراد، با افزایش سن در حرکت با مشکل بیشتری مواجه می‌شوند. علیرغم افزایش سن آنها، فعال شدن میتوکندری-ON سرعت کوبیدن کرم های قرار داده شده در مایع را بهبود بخشید.

زمان بر میتوکندری آسیب می زند. همچنین با گذشت زمان، مشکل در حرکت و سایر نشانه های افزایش سن در کرم ها، افراد و سایر حیوانات ظاهر می شود.

کرم‌های گرد بدن شفافی دارند و تمام سلول‌های آن‌ها در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است، ویژگی‌هایی که خود را به این رویکرد نیز می‌رسانند.

مرجع مجله:

دانشمندان در تحقیقات پیری امروز یک رویکرد تجربی جدید را گزارش می‌کنند که سرعت زوال فیزیکی را کاهش داده و عمر کرم‌های گرد را که معمولاً در مطالعات بیولوژیکی استفاده می‌شوند، طولانی‌تر می‌کند. سی الگانس.

نویسندگان ارشد و متناظر شهاف پلگ از گروه اپی ژنتیک، متابولیسم و ​​طول عمر در موسسه زیست شناسی حیوانات مزرعه در دامرستورف آلمان، و اندرو پی. ویوتوویچ از مرکز پزشکی دانشگاه روچستر در نیویورک هستند.

نویسنده اصلی، براندون جی. بری، عضو فوق دکترا در آزمایشگاه مت کبرلین، استاد پزشکی آزمایشگاهی و آسیب شناسی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن است.

میتوکندری ها در یک غشای دوگانه قرار گرفته اند. لایه داخلی مانند آکاردئون چین خورده است. در مطالعات مدل‌سازی قبلی توسط دیگران، مشاهده شد که پتانسیل ولتاژ (ظرفیت حرکت ذرات باردار) در غشای داخلی با افزایش سن کاهش می‌یابد.

تیم آنها علاقه مند به کشف راه هایی برای کنترل مستقیم عملکرد میتوکندری به عنوان بخشی از کار خود در مورد طول عمر هستند. میتوکندری ها نیروگاه های درون سلول های زنده هستند. آنها نقش اصلی را در تنفس سلولی و تولید انرژی، در میان بسیاری از عملکردهای حیاتی خود دارند.

برای تلاش برای رسیدن به هدف دست نیافتنی آزمایش علیت، محققان از تکنیکی به نام اپتوژنتیک استفاده کردند که نور را برای کنترل دقیق فرآیند بیولوژیکی در داخل سلول هدایت می کند. آنها به طور خاص توانستند پتانسیل غشای میتوکندری را در سلول‌های کرم‌های گرد بالغ از طریق یک پمپ پروتون فعال شده با نور تقویت کنند. آنها این ابزار را “میتوکندری-ON” نامیدند.

منبع:

چرا این اتفاق می افتد یک سوال مهم در تحقیقات سالمندی است. پتانسیل غشای میتوکندری بسیاری از وظایف حیاتی این اندامک های سلولی از جمله تولید مولکول انرژی، سیگنال دهی ایمنی و تنظیم ژنتیکی را هدایت می کند.

در کرم‌های گرد، محققان خاطرنشان کردند: «ما توانستیم نشان دهیم که استفاده از انرژی نور برای افزایش آزمایشی غشای میتوکندری در دوران بزرگسالی به تنهایی برای کاهش سرعت پیری کافی است.

بری، بی جی، و همکاران (2022) جوانسازی اپتوژنتیک پتانسیل غشای میتوکندری باعث افزایش طول عمر C. elegans می شود. پیری طبیعت doi.org/10.1038/s43587-022-00340-7.



منبع

کرم‌های گرد معمولاً در مطالعات پیری مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا میانگین عمر آن‌ها تنها دو تا سه هفته است. این بدان معناست که نتایج تحقیقات به طور کلی می تواند به سرعت به دست آید.

با جوان‌سازی پتانسیل غشای میتوکندری کرم‌های گرد با تکنیک اپتوژنتیک، دانشمندان برخی از نشانه‌های پیری مرتبط با سن را در سه گونه مختلف خود معکوس کردند و به‌طور تکرارپذیری طول عمر کرم‌های درمان‌شده را در مقایسه با کرم‌های درمان‌نشده افزایش دادند.

یافته های آنها در نسخه 30 دسامبر مجله علمی Nature Aging در گروه Springer Nature شرح داده شده است.

دانشمندان خاطرنشان کردند، به نظر می رسد این نتایج نشان می دهد که کاهش فیزیولوژیکی مرتبط با سن در کرم های گرد ممکن است با معکوس کردن مستقیم از دست دادن پتانسیل ولتاژ میتوکندریایی که با گذشت زمان رخ می دهد، بهبود یابد.

همانطور که محققان در مقاله خود اشاره کردند، “کاهش پتانسیل غشای میتوکندری توضیحی جذاب برای اختلالات پیچیده پیری است. با این حال، مشخص نیست که کاهش پتانسیل ولتاژ میتوکندری علت یا پیامد پیری سلولی است.”