Istraživači su odavno znali da mnoge životinje žive duže u hladnijim nego u toplijim klimama. Novo istraživanje crva nematoda C. elegans sugeriše da je ovaj fenomen vezan za protein koji se nalazi u nervnom sistemu koji kontroliše ekspresiju kolagena, primarnog gradivnog elementa kože, kostiju i vezivnog tkiva kod mnogih životinja.
Pošto je protein C. elegans sličan proteinima receptora nervnog sistema koji se nalaze u drugim vrstama uključujući ljude, ovo otkriće potencijalno dovodi naučnike bliže pronalaženju načina da iskoriste ekspresiju kolagena za usporavanje starenja ljudi i produženje životnog veka usred globalnog zagrevanja. Predvođena naučnicima sa Vašingtonskog državnog univerziteta, studija je objavljena u Aging Cell.
„Na osnovu studija na životinjama, naučnici predviđaju da će se ljudski životni vek smanjivati u budućnosti kako klimatske promene podižu temperaturu okoline“, rekao je viši autor Iiiong (Ben) Liu, docent na VSU Elson S. Floid College of Medicine i direktora univerzitetskog servisnog centra za genomiku.
„Otkrili smo da tople temperature koje dovode do kratkog životnog veka nisu pasivni, termodinamički proces kao što se ranije mislilo, već regulisani proces koji kontroliše nervni sistem. Naši nalazi znače da je u budućnosti možda moguće intervenisati u tom procesu da se produžite ljudski životni vek kako temperatura raste“.
Istraživači su posmatrali protein nervnog sistema poznat kao NPR-8 u malom crvu Caenorhabditis elegans (C. elegans), koji se obično koristi u istraživanju starenja. Tokom svoje studije, primetili su da crvi kojima nedostaje NPR-8 imaju manje bora na koži kako su starili.
Takođe su došli do neočekivanog otkrića da su mutantni crvi držani na toploj temperaturi od 25C povećali ekspresiju kolagena i živeli duže od crva divljeg tipa, što se nije desilo kada su crvi držani na 20C ili 15C. Da bi utvrdili da li neuronska regulacija kolagena može igrati ulogu u starenju i dugovečnosti, sproveli su niz dodatnih eksperimenata i analiza.
„Ono što smo videli je da je odsustvo NPR-8 izazvalo povećanje ekspresije kolagena, što je povećalo otpornost crva na stres i životni vek i učinilo ih da izgledaju mlađe od crva divljeg tipa koji su bili iste biološke starosti“, rekao je prvi. autor Durai Sellegouter, bivši postdoktorski naučni saradnik na VSU Elson S. Floid College of Medicine, koji je sada naučnik na Buck institutu za istraživanje starenja.
U jednom eksperimentu, istraživači su ponovo uveli NPR-8 u mutantne crve držane na 25 C i videli da je to vratilo kožu crva iz glatke u naboranu i značajno smanjilo produženi životni vek životinja. Zatim su pokazali da se produženi životni vek npr-8 mutantnih crva takođe održao u uslovima toplotnog stresa, pri čemu su mutantni crvi preživeli znatno duže od crva divljeg tipa kada se presele u okruženje na 35 C (95 F).
Dodatni eksperimenti su identifikovali specifične neurone odgovorne za regulisanje životnog veka kao odgovor na tople temperature i ukazali na povećanu ekspresiju kolagena kao pokretača poboljšanog životnog veka na toplim temperaturama.
Fenomen toplotnog skraćivanja životnog veka tradicionalno se objašnjava teorijom o stopi života, koja sugeriše da toplota ubrzava metabolizam organizma, uzrokujući da brže troši svoju ograničenu zalihu metaboličke energije. Dok su istraživači i dalje pronašli ograničene dokaze koji podržavaju ovu ideju, rezultati njihove studije ukazuju na to da nervni sistem takođe igra aktivnu ulogu u ovom procesu.
S obzirom na ranija otkrića koja su pokazala da su crvi kojima nedostaje NPR-8 otporniji na infekcije i oksidativni stres, istraživači veruju da povećanje ekspresije kolagena kontrolisano NPR-8 povećava otpornost životinja na stresne uslove kao što je prekomerna toplota. Njihov sledeći korak je da dublje uđu u osnovne mehanizme kako povećana proizvodnja kolagena povećava otpornost na stres.
