Beutenberg FLI_Menej zdravých starnutí bolo nájdených menej genových prepínačov

Proces starnutia riadi génový prepínač C/EBPß-LIP. Pri absencii LIP sa predlžuje životnosť myší a zvyšuje sa fyzická zdatnosť s vekom; bez dietetickej stravy. [Grafika: Kerstin Wagner/FLI]

fli_menej

Zvyšovanie veku je hlavným rizikovým faktorom telesnej slabosti a rozvoja chorôb súvisiacich s vekom, ako sú rakovina, kardiovaskulárne choroby, cukrovka typu II a Alzheimerova choroba. Početné štúdie už ukazujú, že nízkokalorická strava (diéta) môže viesť k značnému oneskoreniu problémov súvisiacich s vekom; u múch, červov, rýb a myší to v starobe ešte zvyšuje kondíciu. Kto by však chcel držať celý život diétu?

Je preto dôležité objasniť, ako zmenený príjem kalórií ovplyvňuje zdravie počas starnutia a ktoré gény v tom zohrávajú úlohu. S týmito poznatkami je možné nájsť nové terapeutické prístupy, ktoré môžu oddialiť starnutie a súvisiace choroby.

Vedci z Európskeho výskumného ústavu pre biológiu starnutia (ERIBA) v holandskom Groningene a Leibnizovho inštitútu pre výskum starnutia (FLI) v nemeckej Jene dokázali v predchádzajúcich štúdiách preukázať, ako proteínový komplex mTORC1 využíva génový prepínač C/EBPß, na reguláciu metabolizmu myší: C/EBPß sa môže vyskytovať v krátkom variante (LIP) a dlhom variante (LAP). Vysoká aktivita mTORC1 vedie k zvýšenej tvorbe krátkeho (LIP) variantu.

Aktivita mTORC1 je riadená príjmom potravy a môže byť výrazne znížená nízkokalorickou diétou, čo vedie k inhibícii tvorby LIP. Ak je tvorba krátkeho variantu trvalo potlačená u kmeňa myší vyvinutého výskumníkmi, výsledkom je zdravší metabolizmus so zníženou telesnou hmotnosťou a zlepšenou citlivosťou na inzulín. Tieto knock-in myši so zníženým LIP vykazovali zlepšené metabolické zdravie podobné ako u myší, ktoré držali nízkokalorickú diétu, aj keď myši so zníženým LIP nedržali diétu.

Zlepšenie kondície v starobe?

Na základe týchto výsledkov vedci skúmali, či strata LIP vedie tiež k zlepšeniu kondície v starobe, podobne ako pri diéte. „Myši so zníženým LIP sú s vekom štíhlejšie, sú lepšie schopné vyrovnať sa so zmenami v hladinách cukru v krvi, majú mladší imunitný systém, sú podstatne zdatnejšie a majú lepšiu motorickú koordináciu,“ sumarizuje profesor Cornelis Calkhoven, bývalý vedúci výskumnej skupiny v spoločnosti FLI, ktorý v súčasnosti pracuje v spoločnosti ERIBA, sumarizuje hlavné výsledky novej štúdie.

Okrem toho sa u myší so zníženým LIP vyvinula v neskoršom živote menej rakoviny ako u kontrolných myší. „Dokázali sme tiež preukázať, že samice myší bez LIP žili približne o 20% dlhšie ako myši v kontrolnej skupine,“ dodáva Dr. Christine Müller z ERIBA; indikácia, že strata LIP môže významne zmeniť životnosť.

Aj keď samce myší bez LIP nemali predĺženú dĺžku života, niektoré problémy súvisiace s vekom boli u nich tiež menej výrazné. „Ak nájdeme terapeutické spôsoby, ako znížiť hladinu LIP v tele alebo zabrániť účinkom LIP, potom by sme mohli byť schopní v budúcnosti oddialiť vývoj chorôb súvisiacich so starnutím,“ zdôrazňuje Dr. Müller, „a to všetko bez obmedzení spojených so zníženým príjmom kalórií.“

Takýto zásah majú úžitok iba pre ženy?

„Na základe našich výsledkov s jedným knock-in kmeňom myší je ťažké to predvídať,“ komentuje Dr. Calkhoven zistené výsledky výskumu. Ďalšie štúdie o obmedzení kalórií tiež preukázali rozdiely medzi mužmi a ženami, ktorých príčina nie je doteraz úplne objasnená. „Preto musíme vykonať ďalší výskum, aby sme lepšie pochopili rodové rozdiely, ktoré sme pozorovali.“ Bez ohľadu na to táto štúdia ukazuje, že znížením hladiny LIP alebo potlačením jeho účinku sa našiel potenciálne nový prístup, aby sa zabránilo vzniku chorôb súvisiacich so starnutím alebo aby sa spomalil proces starnutia.

publikácia

Znížená expresia C/EBPp-LIP predlžuje zdravie a životnosť myší. Müller C, Zidek LM, Ackermann T, de Jong T, Liu P, Kliche V, Zaini MA, Kortman G, Harkema L, Verbeek DS, Tuckermann JP, von Maltzahn J, de Bruin A, Guryev V, Wang ZQ, Calkhoven CF . eLife. 2018, 30. apríla, 7. pii: e34985. doi: 10,7554/eLife.34985.