Ajutegevusel on oma osa inimese vananemisel ja pikaealisusel
Esimest korda on teadlased näidanud, et ajutegevusel on märkimisväärne mõju inimese elueale. Uues uuringus demonstreerivad nad, kuidas närviaktiivsus on kõrgem lühema elueaga inimestel ja madalam neil, kes elavad kauem.
Hiljutises Loodus Harvardi meditsiinikooli teadlased Bostonis, MA teatasid, kuidas nad leidsid aju ajukoore geenides inimese pikaealisuse selge allkirja.
Nende leitud allkiri on geeniekspressiooni muster, mida „iseloomustab närvilise ergastuse ja sünaptilise funktsiooniga seotud geenide alareguleerimine“, kirjutavad autorid.
Närviline aktiivsus on seotud ajus toimuva signaalimise hulgaga - elektrivoolude ja muude saatjate kujul. Liiga palju neuronaalset aktiivsust või liigset erutust võib avalduda mitmel viisil, näiteks lihaste tõmblemine või meeleolu muutus.
Uuringu jaoks tegid teadlased ussidega rakulisi, geneetilisi ja molekulaarseid katseid. Samuti analüüsisid nad muutunud geenidega hiiri ja uurisid surmaga üle 100-aastaste inimeste ajukude.
Need testid näitasid mitte ainult, et närviaktiivsuse muutmine võib mõjutada eluiga, vaid andsid vihjeid ka kaasatud molekulaarsete protsesside kohta.
"Meie leidude intrigeeriv aspekt," ütleb Harvardi meditsiinikooli geneetika- ja neuroloogiaprofessor Bruce A. Yankner, "et nii mööduval kui närviskeemide aktiivsusel võib olla nii ulatuslikke tagajärgi füsioloogiale" ja eluiga. "
Pikaealisuse molekulaarsed mõjutajad
Teadlased on juba mõnda aega teadnud, et närviline aktiivsus mõjutab paljusid seisundeid, sealhulgas epilepsiat ja dementsust. Kuigi mõned loomkatsed on näidanud mõju vananemisele, ei olnud siiani selge, kas see mõju võib laieneda ka inimestele.
Hormoonide insuliin ja insuliinitaoline kasvufaktor (IGF) signaalimine on juba tuntud kui pikaealisuse molekulaarsed mõjutajad. Teadlased usuvad ka, et see on sama signaalirada, mille kaudu toimib kaloripiirang.
Uued leiud näitavad, et närviline ergastus mõjutab ka selle insuliini ja IGF-i signaaliraja pikaealisust. Võti peitub transkriptsioonifaktoris REST.
Transkriptsioonifaktorid on valgud, mis lülitavad geene sisse ja välja, see tähendab, et nad kontrollivad geenide ekspressiooni. Nii võib sama geenide järjestus rakkudes olla üsna erineva toimega, sõltuvalt sellest, millised neist on sisse lülitatud ja millised välja lülitatud.
Suuresti tulenevad transkriptsioonifaktoritest ja nende kontrollist geeniekspressioonis, et inimeste ja teiste arenenud organismide rakkudel on nii suur geneetiliste reaktsioonide repertuaar nende keskkonnale.
Varasemas töös oli prof Yankner ja tema meeskond juba näidanud, et REST aitab aju kaitsta stressirohke mõju eest, mis kahjustab närvirakke, näiteks neid, mis põhjustavad dementsust.
REST pärsib närvide aktiivsust
Uues uuringus leidsid teadlased, et REST pärsib ka närviaktiivsust loommudelites, alates ussidest kuni imetajateni. Transkriptsioonifaktor näib pärssivat geene, millel on keskne roll närvi ergastuses.
Need geenid kontrollivad ioonkanaleid, keemiliste sõnumitoojate retseptoreid ja sünapsi moodustavaid komponente, mis on struktuurid, mis võimaldavad rakkudel üksteisele sõnumeid edastada.
Uurijad korraldasid testid, milles nad blokeerisid REST - või samaväärse ärakirja teguri - erinevates loommudelites. Need testid andsid tulemuseks mitte ainult suurema närviaktiivsuse, vaid lühendasid ka loomade eluiga.
Seevastu REST-i taseme tõstmisel oli vastupidine mõju - see viis madalama närviaktiivsuse ja pikema elueani.
Surmajärgse inimese ajukoe rakkude testid näitasid ka seda, et isikutel, kelle eluiga oli ületanud 100 aastat, oli nende tuumades oluliselt kõrgem REST-tase võrreldes nendega, kelle eluiga oli olnud 20–30 aastat lühem.
Madalama närviaktiivsuse mõju lülitab omakorda teise valkude rühma, mida nimetatakse kahvli transkriptsioonifaktoriteks, mis mõjutavad pikaealisust paljude organismide insuliini ja IGF-i signaaliraja kaudu.
Prof Yankner soovitab, et inimeste närviaktiivsuse varieerumise taga võivad olla geneetilised ja keskkonnategurid.
Ta ja tema meeskond teevad ettepaneku, et kui need lisatakse varasematele järeldustele selle kohta, mida REST mängib ajukahjustavates tingimustes, nagu dementsus, peaksid uued tulemused õhutama huvi valku suunatud ravimite väljatöötamise vastu.
Ta hoiatab siiski, et nende uuring ei selgitanud, kas inimeste isiksus, mõtlemine või käitumine võib nende eluiga mõjutada.
"Põnev tulevane uurimisvaldkond on teha kindlaks, kuidas need leiud on seotud inimese kõrgema astme aju funktsioonidega."
Prof Bruce A. Yankner
