Продължителността на живота на червеите се удвоява от строга диета Учените подозират, че се случва същия процес
Многовековното търсене на извора на младостта разкри само няколко обещаващи насоки, една от които води до екстремна, изтощаваща диета. Ново проучване на малкия нематод C. elegans започва да обяснява това чудо на ограничаването на калориите и предлага по-лесен начин за постигане на дълголетие.
Изследователи от университета Дюк установиха, че преместването на храната от C. elegans предизвиква състояние на арестувано развитие: Докато организмът продължава да се тревожи, да търси храна, клетките и органите му са изложени във вечно, неактивно състояние. При хранене червеят се развива отново по план, но може да живее два пъти по-дълго от нормалното.
Резултатите се показват в PLoS Genetics .
„Възможно е диетите с бедни на хранителни вещества същите пътища да ни поставят, за да поставим клетките си в спящо състояние“, казва Дейвид Р. Шерууд, доцент по биология в университета Дюк. "Номерът е да се намери начин за фармакологично манипулиране на този процес, така че да можем да намерим ползите против стареене без болката от ограничаването на диетата."
Това показва нематода C. elegans, маркирана с флуоресценция на мускулните клетки в зелено и флуоресценция на зародишните клетки в червено. Тези клетки и други спират на контролно-пропускателен пункт в развитието и забавят стареенето си, когато червеите се сблъскат с период на глад .
Снимка: Лаборатория Дейвид Шерууд, Университет Дюк
През последните 80 години изследователите поставиха на диета менажерия от образци на организми и видяха, че хранителните дефицити могат да удължат живота на плъхове, мишки, дрожди, мухи, паяци, риби, маймуни и червеи навсякъде с 30 процента 200 процента повече от освободените им колеги.
Извън лабораторията и в реалния свят организми като C. elegans могат да изпитат пристъпи на глад или глад, които несъмнено влияят върху тяхното развитие и дълголетие. Колегата от Шерууд Райън Бау, асистент по медицина в Duke, показа, че C. elegans, излюпващи яйца в среда без хранителни вещества, напълно спира развитието им. Той поиска от Шерууд да проучи дали ограничаването на диетите до глад в по-късния живот ще има същия ефект .
Шерууд и неговият докторант Адам Шиндлер решават да се съсредоточат върху последните два етапа на развитие на ларвите на C. elegans - известни като L3 и L4 - в критични тъкани и органи като все още развиващата се вулва. По време на тези фази вулвата на червея се развива от петно от три клетки до малко по-голяма топка от 22 клетки. Изследователите установяват, че когато ядат храна по различно време по време на L3 и L4, когато развитието на вулвата спира или на триклетъчния, или на 22-клетъчния етап, но не и между тях.
Това показва нематода C. elegans с флуоресценция на мускулните клетки в зелено и флуоресценция на зародишните клетки в червено. Тези клетки и други спират на контролно-пропускателен пункт в развитието и забавят стареенето си, когато червеите се сблъскат с период на глад .
Снимка: Лаборатория Дейвид Шерууд, Университет Дюк
При по-нататъшно изследване изследователите установяват, че не само срамната, но и всички тъкани и клетки в организма изглежда са заседнали и на двата основни контролни пункта. Тези контролно-пропускателни пунктове са като пунктове за събиране на такси по междудържавното развитие. Ако организмът има достатъчно хранителни вещества, неговото развитие може да премине към следващата таксиметрова кабина. Ако няма достатъчно, той остава на пункта, докато не е изградил хранителните вещества, необходими за получаването им през останалата част от пътя.
„Разработката не е непрекъснат непрекъснат процес“, каза Шиндлер, водещ автор на изследването. "Организмите трябва да наблюдават средата си и да решат дали тя е отворена за тяхното развитие. Ако не, спрете ги, ако могат, отиват. Изглежда, че съществуват тези контролни пунктове, за да може животното да вземе това решение. И." Решението има последици, защото ресурсите отиват за развитие или за оцеляване. "
Проучването установи, че C. elegans може да умре от глад поне две седмици и все пак да се развива нормално при възобновяване на храненето. Тъй като устройството не работи, докато червеят е в арестувано състояние, този глад по същество удвои двуседмичния живот на червея.
"Това проучване има последици не само за стареенето, но и за рака", каза Шерууд. "Една от най-големите тайни в раковата терапия е как раковите клетки метастазират рано и след това спят в продължение на години, преди да се пробудят. Предполагам, че пътищата в червеите, които арестуват тези клетки, ще бъдат същите пътища, които се пробуждат отново при метастази при рак на човека. "
Сега изследователите провеждат поредица от генетични изследвания, за да видят дали могат да намерят друг начин да принудят C. elegans да задържи това развитие.