Wetenschappers id key protein dat links dieetbeperking met gezond gehoor, veroudering


Wetenschappers id key protein dat links dieetbeperking met gezond gehoor, veroudering

Beperkende calorieën verlengen het leven en vertragen een aantal leeftijdgerelateerde stoornissen bij muizen, ratten en andere organismen. Maar zelfs na acht decennia onderzoek over dit onderwerp zijn wetenschappers nog steeds niet duidelijk hoe caloriebeperking haar leeftijdstrijdende invloed uitoefent.

Nu, voor de eerste keer in zoogdieren, hebben onderzoekers aan de Universiteit van Florida en collega's van de Universiteit van Wisconsin de rol van een belangrijke speler in het proces gesleept, met behulp van leeftijdverwant gehoorverlies als voorbeeld. Het betreffende eiwit, genaamd Sirt3, zou een nieuw doel kunnen bieden voor anti-aging drug therapieën. De bevindingen worden gerapporteerd in het 24 november nummer van het tijdschrift Cell.

De onderzoekers constateren dat wanneer Sirt3 afwezig is, de calorische beperking haar anti-verouderende krachten verliest. Ze onthullen details van hoe het eiwit, een enzym dat voornamelijk in mitochondriën voorkomt - de energie-producerende centra van cellen - afbreekt aan de dood van de cel door een omgeving te behouden die vernietigende chemicaliën bestrijdt.

"Het uitklappen lijkt erg negatief te zijn voor mitochondriale functie en maakt het mogelijk om oxidatieve stress op te heffen en neuronen en andere cellen te beschadigen", zegt Christiaan Leeuwenburgh, Ph.D., een van de senior auteurs van de studie die de hoofdrol van de biologie van Veroudering divisie in de UF College of Medicine afdeling van veroudering en geriatrisch onderzoek en een lid van het UF Institute on Aging. "Dat is een belangrijke aanwijzing over de rol die Sirt3 speelt bij het beschermen van cellen tegen leeftijd gerelateerde schade."

Ouderdomsverwant gehoorverlies is de meest voorkomende zintuiglijke aandoening bij ouderen, die meer dan 40 procent van de ouderen ouder dan 65 jaar beïnvloeden en naar verwachting 28 miljoen Amerikanen tegen 2030 zouden beïnvloeden, volgens het ministerie van Volksgezondheid en Human Services.

De aandoening wordt gekenmerkt door de dood van zintuiglijk haar en zenuwcellen in het binnenoor. Terwijl die cellen langdurig zijn, regenereren ze niet, dus hun ondergang betekent blijvend gehoorverlies. Maar alles is niet verloren, aangezien het milieu waarin deze cellen zich bevinden, over de tijd kunnen worden herbouwd, omdat beschadigde organellen zoals mitochondriën worden vervangen. Calorie beperking helpt om die beschadigde cellen te redden door oxidatieve schade te verminderen.

Als we eerder hebben aangetoond dat het dieet beperkt tot expressie van het eiwit Sirt3 in het binnenoor, tonen de onderzoekers nu aan dat Sirt3 caloriebeperking helpt bij het bestrijden van enkele chemische veranderingen die een belangrijke rol spelen in het verouderingsproces.

Het enzym behoort tot een klasse van verbindingen genaamd sirtuins die bekend zijn dat ze anti-aging effecten hebben in lagere organismen, waaronder gist en vliegen. Tot nu toe was er echter geen duidelijk bewijs dat het effect zich uitstrekt op zoogdieren.

"Dit is een belangrijke stap in termen van het begrijpen van verouderende vertraging door dieetbeperking - het werkt niet zonder Sirt3," zei Shinichi Someya, Ph.D., eerste auteur van het papier en een assistent wetenschapper in de genetica en medische genetica bij de Universiteit van Wisconsin-Madison.

Bij normale muizen verminderde de calorie-inname tot 75 procent van een regelmatig dieet gehoorverlies, maar bij sirt3-deficiënte muizen had de dieetbeperking geen effect. Verder, na de calorie beperking, muizen die Sirt3 ontbreken, zijn er meer cellulaire structuren die van vitaal belang zijn om te horen - zintuiglijke haar en zenuwcellen in het oor - meer dan normale muizen op een gelijkwaardig beperkt dieet.

In overeenstemming met die waarneming, vonden de onderzoekers dat, terwijl calorische restrictie oxidatieve schade aan DNA in de binnenoorcellen in normale muizen verminderde, had dat niet bij muizen die Sirt3 ontbraken.

In het nauwdere onderzoek bleek dat Sirt3 een mitochondria-gebaseerde verdedigingsmechanisme reguleert, genaamd het glutathion antioxidant systeem, waardoor de caloriebeperking werkt om de juiste chemische balans te behouden die nodig is om schadelijke zuurstofbevattende chemicaliën op te lossen.

Effecten die in het oor werden gezien, werden ook waargenomen in het hersen- en leverweefsel, wat suggereert dat Sirt3 een rol kan vervullen die veel verder gaat dan leeftijdverwant gehoorverlies en een potentieel voordeel in cardiovasculaire en neurologische ziekten.

"Ze hebben het allemaal van fysiologisch niveau tot op het moleculaire niveau genomen," zegt S. Michal Jazwinski, Ph.D., professor in geneeskunde en biochemie aan de Tulane University en directeur van het Tulane Center for Aging, die Was niet betrokken bij de studie. "Dit kan iets zijn die in het algemeen ook in andere weefsels kan worden gebruikt, en kan het algemene caloriebeperkende effect verklaren."

De nieuwe bevindingen identificeren Sirt3 als een doel om anti-aging therapeutische inspanningen te concentreren, met inbegrip van het onderzoeken van manieren om de productie in het lichaam te activeren.

"We identificeren nu de belangrijkste genen die betrokken zijn bij de werking van caloriebeperking, en dit biedt nieuwe kansen voor de ontwikkeling van therapieën die de voordelen van caloriebeperking kunnen bieden," aldus Tomas Prolla, Ph.D., Een professor in genetica en medische genetica aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, die het onderzoeksteam leidde.

Bron: Universiteit van Florida Health Science Center

SCP-261 Pan-dimensional Vending Machine | Object Class: Safe (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Gepensioneerden