Istraživanje koje su predvodili Univerzitet Sičuan i Univerzitet nauke i tehnologije Huadžong, Kina, otkrilo je genetske mehanizme koji bi mogli da produže zdravo starenje. U radu pod naslovom „Delimična inhibicija klase III PI3K VPS-34 poboljšava motorno starenje i produžava zdravstveni vek“, objavljenom u PLOS Biology, tim opisuje metode koje su koristili da suze potencijalne genomske puteve na jedan gen koji bi mogao biti ključno za produženje zdrave ljudske dugovečnosti.
Kombinacijom genetske manipulacije, testova ponašanja, tehnika mikroskopije i elektrofiziologije, istraživači su istraživali ulogu VPS-34 u motoričkom starenju. Ove metode su omogućile istraživačima da steknu uvid u molekularne mehanizme koji leže u osnovi motornog starenja i efekte inhibicije VPS-34 na motoričku funkciju, sinaptički prenos i integritet mišića.
Prema mišljenju autora, produženi životni vek poslednjih decenija nije praćen odgovarajućim povećanjem zdravstvenog veka. Starenje se karakteriše opadanjem više organa i tkiva, a motorno starenje, posebno, dovodi do slabosti, gubitka motoričke nezavisnosti i drugih problema vezanih za uzrast. Identifikovanje mehanizama za odlaganje motoričkog starenja je ključno za promovisanje zdravog starenja.
Crv C. elegans je široko korišćen model za studije starenja, a prethodna istraživanja su istraživala gene kandidate uključene u motorno starenje i kod crva i kod miševa. Uprkos prethodnim istraživačkim naporima, još uvek postoji nedostatak znanja o evolutivno očuvanim mehanizmima koji regulišu motorno starenje. Tim je razvio metode skrininga visoke propusnosti kako bi identifikovao potencijalne regulatore motornog starenja.
Za početak, istraživači su testirali crve na dobru ili lošu kondiciju u kasnoj životnoj dobi. Crvi su stavljeni u krug prečnika 1 cm na ploču za kulturu, a nakon jednog sata, procenat crva koji su se kretali izvan kruga (odnos van kruga) je kvantifikovan. Da bi procenili pad motoričke aktivnosti tokom starenja, istraživači su pratili crve od mladosti (1. dan) do starosti (9. dan), mereći odnos van kruga svaki drugi dan.
Istraživači su sastavili listu verovatnih meta gena upoređujući ekspresiju gena crva kroz ekran interferencije RNK (RNAi) na nivou genoma. Kroz više krugova skrininga, identifikovali su nekoliko gena kandidata koji su dosledno povećavali motornu aktivnost kada su oboreni.
Među najboljim hitovima, fokusirali su se na gen VPS-34 (humani homolog PIK3C3) i otkrili da njegova delimična inhibicija značajno poboljšava neuromuskularnu sinaptičku transmisiju i integritet mišića i kod crva i kod miševa. Miševi tretirani inhibitorom VPS-34 pokazali su se značajno bolje u testu trčanja na traci za trčanje.
Autori sugerišu da je VPS-34 evolutivno očuvan regulator motoričkog starenja i pruža potencijalnu metu za odlaganje motornog starenja i produženje zdravstvenog veka. Delimična inhibicija VPS-34 mogla bi biti održiva strategija lečenja za poboljšanje motoričke funkcije tokom starenja. Studija takođe naglašava važnost mehanizama specifičnih za tip ćelije, pošto VPS-34 prvenstveno funkcioniše u motornim neuronima da reguliše motorno starenje.
Potrebne su buduće studije da bi se istražili funkcionalni rezultati nakon inhibicije VPS-34 kako bi se bolje razumele prednosti i štetni efekti bilo koje potencijalne strategije lečenja u mozgu i drugim organima i tipovima ćelija.
Na primer, poznato je da je VPS-34 uključen u širok spektar ćelijskih zadataka, uključujući autofagiju, omogućavajući ćelijama da recikliraju stare ili oštećene delove i da se popravljaju. Dugotrajna inhibicija može potencijalno dovesti do štetnih efekata na zdravlje i održivost organizma.
VPS-34 je očuvan među svim eukariotima, i dok su indikacije poboljšane funkcije možda uočene u scenariju studije, potrebna su dalja istraživanja da bi se u potpunosti razumele implikacije i potencijalni rizici povezani sa inhibicijom VPS-34 u različitim kontekstima.
