Lo studio mette in evidenza i geni chiave che possono prevenire il declino della funzione motoria con l'invecchiamento dell'organismo, per ora nei vermi
Invecchiamento è un processo naturale e inevitabile per ogni organismo in cui si verifica un declino funzionale di molti organi e tessuti diversi. Non esiste una cura per l'invecchiamento. Gli scienziati stanno esplorando il processo di invecchiamento e qualsiasi avvistamento di come potrebbe essere rallentato è intrigante per tutti.
Man mano che gli animali e gli esseri umani invecchiano, c'è un graduale ma significativo deterioramento in - il motore funzioni dovute a cambiamenti nel sistema neuromuscolare – esempio riduzione della forza muscolare, potenza dei muscoli degli arti, ecc. Questo declino che generalmente inizia intorno alla mezza età è la caratteristica più importante dell'invecchiamento ed è responsabile della maggior parte dei problemi affrontati dagli anziani che influiscono sulla loro vita indipendente . Riuscire a fermare o addirittura rallentare il declino delle funzioni motorie è l'aspetto più impegnativo per lo studio di anti-invecchiamento e focalizza l'attenzione sull'unità funzionale di base del sistema neuromuscolare chiamata "unità motoria", cioè il punto in cui il nervo motore e la fibra muscolare si incontrano.
I ricercatori dell'Università del Michigan Life Sciences Institute USA hanno rivelato la principale causa sottostante del progressivo declino della funzione motoria, responsabile dell'aumento della fragilità nei piccoli vermi che invecchiano. Inoltre, hanno scoperto un modo per rallentare questo declino. Nel loro studio pubblicato in Anticipi Scienza, hanno individuato una molecola che può essere il giusto bersaglio per migliorare la funzione motoria. E questo particolare percorso nei vermi potrebbe essere indicativo di qualcosa di simile nei mammiferi che invecchiano, inclusi gli umani. I nematodi lunghi millimetri chiamati nematodi (C. elegans) mostrano un modello di invecchiamento molto simile ad altri animali sebbene sopravvivano solo per circa tre settimane. Ma questa durata di vita limitata li rende un sistema modello ideale per studiare i processi scientifici alla base dell'invecchiamento poiché la loro durata può essere facilmente monitorata in un breve periodo di tempo.
Componente importante dell'invecchiamento
Quando i vermi invecchiano, iniziano a perdere gradualmente le loro funzioni fisiologiche. Quando raggiungono la metà della loro età adulta, le loro capacità motorie iniziano a mostrare un declino. I ricercatori hanno voluto esaminare la ragione esatta di questo declino. Hanno cercato di capire il cambiamento nell'interazione delle cellule mentre i vermi stavano invecchiando e hanno analizzato le posizioni in cui i motoneuroni comunicavano con il tessuto muscolare. È stato identificato un gene (e una proteina correlata) chiamato SLO-1 (membro della famiglia dei canali del potassio slowpoke 1) che ha un ruolo chiave nella regolazione di queste comunicazioni agendo da regolatore. SLO-1 agisce sulle giunzioni neuromuscolari e smorza l'attività dei neuroni che a sua volta decelera i segnali dai motoneuroni al tessuto muscolare e quindi riduce la funzione motoria.
I ricercatori hanno manipolato SLO-1 utilizzando strumenti genetici standard e anche un farmaco chiamato paxillina. In entrambi questi scenari, sono stati osservati due effetti significativi nei nematodi. In primo luogo, i vermi hanno mantenuto una migliore funzione motoria e, in secondo luogo, la loro durata è aumentata rispetto ai normali nematodi. Quindi, è stato come avere una durata di vita più lunga ma anche con una salute e una forza migliorate poiché entrambi questi parametri sono stati migliorati. Il tempismo è stato fondamentale per questi interventi. Le manipolazioni a SLO-1 quando eseguite molto presto nella vita del verme non hanno avuto conseguenze, e nei vermi molto giovani ha avuto un effetto opposto piuttosto dannoso. L'intervento funziona al meglio quando viene eseguito nella mezza età adulta. I ricercatori ora vogliono capire il ruolo di SLO-1 nello sviluppo iniziale dei nematodi. Ciò può aiutare a comprendere meglio i meccanismi alla base dell'invecchiamento perché tali interventi genetici e farmacologici possono aiutare a promuovere la salute e longevità.
Sebbene questo studio sia limitato ai vermi, SLO-1 è conservato in molte specie animali e quindi questa scoperta potrebbe essere applicabile alla comprensione dell'invecchiamento anche in altri organismi modello. Tuttavia, non è semplice studiare l'invecchiamento negli organismi superiori a causa della maggiore durata della vita. Ecco perché gli esperimenti devono essere condotti in altri organismi modello oltre a vermi come il lievito, la Drosophila e mammiferi come i topi la cui durata massima è di 4 anni. Gli esperimenti potrebbero quindi essere condotti su linee cellulari umane poiché è impossibile farlo in vivo negli esseri umani. Sarebbero necessari continui esperimenti per svelare i meccanismi molecolari e genetici alla base dell'invecchiamento. Questo studio ha fornito un'immensa conoscenza su un bersaglio molecolare, un sito potenziale e l'esatto momento in cui dovrebbe essere applicata la strategia anti-invecchiamento. Lo studio accetta l'inevitabilità del declino motorio, ma ispira a superarlo prevenendo il declino cognitivo e motorio precoce.
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Fonte (s)
Li G et al. 2019. Gli interventi genetici e farmacologici nell'invecchiamento del sistema nervoso motorio rallentano l'invecchiamento motorio e prolungano la durata della vita in C. elegans. Anticipi Scienza. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
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