Forskere id nøkkelprotein som kobler kostholdsbegrensning med sunn hørsel, aldring


Forskere id nøkkelprotein som kobler kostholdsbegrensning med sunn hørsel, aldring

Begrensning av kalorier utvider livet og bremser en rekke aldersrelaterte forstyrrelser hos mus, rotter og andre organismer. Men selv etter åtte tiår med forskning om emnet, er forskere fortsatt uklare, bare hvordan kalorisk restriksjon utøver sin alderstridende innflytelse.

For første gang i pattedyr har forskere ved University of Florida og kollegaer ved University of Wisconsin slått ut rollen som en sentral aktør i prosessen, ved hjelp av aldersrelatert hørselstap som et eksempel. Proteinet i spørsmålet, kalt Sirt3, kunne gi et nytt mål for anti-aging narkotika terapi. Resultatene er rapportert i Nov. 24 utgaven av journalen Cell.

Forskerne fant at når Sirt3 er fraværende, mister den kaloriske begrensningen sin anti-aging makt. De avdekket detaljer om hvordan proteinet, et enzym som hovedsakelig finnes i mitokondrier - de energiproduserende sentrene til celler - avverrer celledød ved å opprettholde et miljø som bekjemper destruktiv kjemikalier.

"Å slå ut det ser ut til å være veldig negativt for mitokondriell funksjon og tillater akkumulering av oksidativt stress og skade på nevroner og andre celler," sa Christiaan Leeuwenburgh, Ph.D., en av studiens seniorforfattere som er sjef for biologi av Aldring divisjon i UF College of Medicine avdeling for aldrende og geriatrisk forskning og medlem av UF Institute on Aging. "Det er en viktig anelse om hvilken rolle Sirt3 spiller i å beskytte celler fra aldersrelatert skade."

Alderrelatert hørselstap er den vanligste sensoriske lidelsen blant eldre, som påvirker mer enn 40 prosent av de eldre enn 65 år, og antas å påvirke 28 millioner amerikanere innen 2030, ifølge Helse- og helsedepartementet.

Forstyrrelsen er preget av døden av sensorisk hår og nerveceller i det indre øre. Mens disse cellene er langsiktige, regenererer de ikke, så deres død betyr permanent tap av hørsel. Men alt går ikke tapt, siden miljøet der disse cellene ligger, kan ombygges over tid, da skadede organeller som mitokondrier blir erstattet. Calorisk begrensning bidrar til å redde de skadede cellene ved å redusere oksidativ skade.

Etter å ha tidligere vist at begrensning av kostholdet fremkaller ekspresjon av proteinet Sirt3 i det indre øre, viser forskerne nå at Sirt3 bidrar til kaloribegrensning ved å bekjempe noen av de kjemiske forandringene som spiller en viktig rolle i aldringsprosessen.

Enzymet tilhører en klasse av forbindelser som kalles sirtuins som er kjent for å ha anti-aging effekter i lavere organismer, inkludert gjær og fluer. Inntil nå var det imidlertid ikke klart at effekten strekker seg til pattedyr.

"Dette er et stort skritt når det gjelder å forstå aldringstrening ved kostholdsrestriksjoner - det virker ikke uten Sirt3," sa Shinichi Someya, Ph.D., første forfatter av papiret og en assisterende forsker innen genetikk og medisinsk genetikk ved University of Wisconsin-Madison.

I normale mus, reduserte kaloriinntaket til 75 prosent av et vanlig diett redusert hørselstap, men i Sirt3-mangelfulle mus hadde kostholdsbegrensning ingen slik effekt. Videre, etter kaloribegrensning mistet musen som manglet Sirt3 flere cellulære strukturer avgjørende for hørsel - sensorisk hår og nerveceller i øret - enn gjorde normale mus på samme begrenset diett.

I samsvar med denne observasjonen fant forskerne at mens kalorisk restriksjon reduserte oksidativ skade på DNA i indre øreceller i normale mus, hadde den ikke den effekten hos mus som manglet Sirt3.

Nærmere undersøkelse viste at Sirt3 regulerer en mitokondrierbasert forsvarsmekanisme kalt glutation-antioksidantsystemet, via hvilken kaloribegrensning virker for å opprettholde den passende kjemiske balansen som trengs for å beholde skadelige oksygenholdige kjemikalier som de opptrer.

Effekter sett i øret ble også observert i hjernen og levervevet, noe som tyder på at Sirt3 kan ha en rolle langt utover aldersrelatert hørselstap, og en potensiell fordel i kardiovaskulære og nevrologiske sykdommer.

"De har tatt det hele veien fra det fysiologiske nivået til det molekylære nivået," sa S. Michal Jazwinski, Ph.D., professor i medisin og biokjemi ved Tulane University og direktør for Tulane Center for Aging, som Var ikke involvert i studien. "Dette kan være noe som også kan brukes i andre vev og kan forklare den totale kalorireksjonsvirkningen."

De nye funnene identifiserer Sirt3 som et mål rundt som å fokusere anti-aging terapeutisk innsats, inkludert å undersøke måter å aktivere sin produksjon i kroppen.

"Vi identifiserer nå de største generene som er involvert i kaloribegrensningen, og dette gir nye muligheter for utvikling av terapier som kan være i stand til å gi fordelene ved kaloribegrensning, sier Tomas Prolla, Ph.D., En professor i genetikk og medisinsk genetikk ved University of Wisconsin-Madison, som ledet forskergruppen.

Kilde: University of Florida Health Science Center

SCP-261 Pan-dimensional Vending Machine | Object Class: Safe (Video Medisinsk Og Faglig 2021).

§ Problemer På Medisin: Pensjonister