Bizonyítékot találtak rá, hogy az öregedés az evolúció hozománya

A Molekuláris Biológiáért Intézet kutatói úttörő felfedezést tettek az öregedés folyamatának eredetével kapcsolatban. Felfedezték, hogy azok a gének amelyek az autofágiához – a sejtek egyik legkritikusabb túlélési folyamata – kapcsolódnak, a fiatal férgekben az egészségért, az életük későbbi részében pedig az öregedésért felelnek.

Az új tanulmányukban bemutatják az első bizonyítékait annak, hogy az öregedés folyamata hogyan jelent meg az evolúció során. Ezeknek a felfedezéseknek fontos szerepe lehet a neurodegeneratív betegségek kezelésében, mint a Alzheimer, a Parkinson és a Huntington kór, amikben fontos szerepet játszik az autofágia. A kutatók azt is megmutatták, hogy ha lekapcsolják a géneket az öreg férgeknél, azzal jelentős neurológiai és egészségbeli javulás érhető el.

Az öregedés egy olyan folyamat ami mindannyiunkat, a földi fajok nagy részét érinti, de a kérdés az, hogy kell e hogy érintse? A új tanulmányban a tudósok ezt a kérdést igyekeznek tisztázni.

Charles Darwin úgy magyarázta a természetes szelekciót, hogy az adott körülményekhez mérten legéletrevalóbb egyedek képesek túlélni és szaporodni, így az ő génjeik maradnak fenn a következő generációkban. Minél sikeresebbé tesz egy tulajdonság valakit a szaporodásban, annál nagyobb számban fog megjelenni ez a tulajdonság. Ez elméletben azt jelenti, hogy a gének, amelyek meghosszabbítják az adott állat életét, nagyobb szinten elterjedtebbé válhatnak, mivel az egyed így hosszabb ideig képes átörökíteni a génjeit. Így annak ellenére, hogy az öregedés mégis létezik, az evolúció szerint soha nem kellet volna megjelennie. Ez az evolúciós ellentmondást egészen az 1800-as évekig folyamatos viták kísérték.

Egészen 1953-ig kellet várni George C. Williams antagonista pleiotrópia elméletére, ami ésszerű érvekkel támasztotta alá az öregedés megjelenését egy populációnál. Williams azt feltételezte, hogy a természetes szelekció előtérbe helyezi a szaporodást segítő géneket, azonban figyelmen kívül hagyja azoknak az élethosszra gyakorolt negatív hatását. Fontos megjegyezni, hogy ez csak akkor igaz ha a negatív hatások a szaporodás után következnek be. Lényegében véve előnyös ha egy génmutáció több utódot eredményez viszont lerövidíti az állat életét. Ez azért lehet így mivel több utód lesz, akik továbbvihetik az őseik génjeit, ezzel kompenzálva a rövid életüket. Ezért ezek az egészséget, szaporodást és melléktermékként az öregedést előtérbe hozó gének mélyen beépültek a DNS-be és annak ellenére, hogy az elméletet matematikailag és a valódi életből vett példákkal igazolták, eddig mégsem találtak rá genetikai bizonyítékot.

Ezt a bizonyítékot most elhozhatta egy új tanulmány.

“Az öregedés evolúciós elmélete szépen magyaráz mindent, de hiányoznak belőle a valódi bizonyítékok, melyek igazolnák, hogy tényleg ez történik a természetben,” mondta Jonathan Byrne, a tanulmány társszerzője. “Az evolúció vak azokkal a hatásokkal szemben, amik elősegítik az öregedést egészen addig amíg azok nem lépnek életbe a szaporodás kezdete előtt. Az öregedés valójában egy evolúciós figyelmetlenség. Ezeket az AP (antagonista pleiotrópia) géneket eddig azért nem találtuk meg mivel nagyon nehéz már megöregedett állatokkal dolgozni és mi voltunk az elsők, akik rájöttek, hogy ez hogyan kivitelezhető széles körben. Egy relatíve kisméretű szűréssel meglepően magas számú (30) gént találtunk amik antagonista módon működnek.”

Korábbi kutatások már megmutatták, hogy néhány olyan gén, ami nélkülözhetetlen a fejlődéshez, valójában ösztönzi az öregedést, azonban a most talált 30 gén az első abban, hogy csak az öreg férgeknél fokozzák az öregedést. A tudósok azt is megjegyezték, hogy mivel az összes gén 0,05%-át vizsgálták csak, ezért rengeteg olyan lehet még, ami hasonlóan hatna az öregedésre.

A tény, hogy az öregedést az evolúció hajtaná előre nem az egyetlen meglepetés amit a tanulmány tartogat.

“Ami még meglepőbb volt, hogy milyen szerepet töltöttek be a gének,” mondta Thomas Wilhelm, a tanulmány másik társszerzője.

Nem elégedve meg azzal, hogy megoldást találtak erre a több mint 60 éves rejtélyre, a kutatók leírták az öregedésben részt vevő gének szerepét is.

“Ezen a ponton váltak az eredmények igazán lenyűgözővé,” mondta Holger Richly, a kutatás vezetője.“Egy csokornyi gént találtunk, melyeknek az autofágiában van szerepe és felgyorsítják az öregedést is.”

Ezek az eredmények azért meglepőek mivel az autófágia egy kritikus folyamat a sejtek újrahasznosításában és általában szükséges ahhoz, hogy valaki teljes életet éljen. Az autófágiáról már tudták, hogy lelassul a kor előrehaladtával, azonban az új tanulmányból kiderül, hogy szinte teljesen megszűnik az öreg férgeknél. A kutatók azt is megmutatták, hogy bizonyos gének lekapcsolásával mielőtt még a folyamat elindulna, meghosszabbítható a férgek élete, mintha hagynák rendellenesen működni azt.

“Ez arra kényszeríthet minket, hogy átgondoljuk a sejtben létező egyik legalapvetőbb folyamatot,” mondta Holger.“Az autófágiára mindig előnyösen tekintettünk még akkor is ha csak épphogy működik. Ehelyett mi megmutattuk, hogy komoly negatív következményei lehetnek annak ha lerobban és ilyenkor jobb teljesen megkerülni. Ez egy klasszikus AP. A fiatal férgeknél az autófágia megfelelően működik és létfontosságú a felnőtt kor eléréséhez, azonban a szaporodás után, elkezd meghibásodni és emiatt a féreg megöregedik.”

A tudósoknak sikerült azt is megállapítani, hogy az élethosz meghosszabodásának a neuronokhoz lehet köze. Az öreg férgek neuronjainál az autofágia kikapcsolásával nemcsak meghosszabították a férgek életét de drámaian javítottak annak egészségén is.

“Képzeljük el azt, hogy amikor elérünk az életünk feléig kapunk egy gyógyszert, ami olyan egészségessé és életerőssé tesz minket mint valaki aki fele olyan idős mint mi és ezután tovább élnénk mint ameddig ő élne.” mondta Wilhelm. “Csak egy szövetnél kapcsoljuk ki az antifágiát és az egész állat kap egy löketet. A neuronok sokkal egészségesebbek voltak a kezelt férgeknél és úgy gondoljuk, hogy ez tartja az izmokat és a test többi részét is jó formában. Ez összesen 50%-al hosszabbítja meg az életüket.”

Amíg a kutatók nem tudják, hogy pontosan milyen mechanizmus segít a neuronoknak az egésszégük megőrzésében, a fefedezésnek mégis lehetnek valódi következményei.

“Több neurológiai betegség van, melyeknek köze van az autófágia működészavarához, mint az Alzheimer, a Parkinson és a Huntington kór. Lehetséges, hogy ebben az esetben ezek az autófágia gének jó lehetőséget jelentenek a neurális integritás megőrzésére,” mondta Wilhelm.

Forrás: genesdev.cshlp.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.