Il nuovo “modello di WormJam„ ha potuto fornire le comprensioni apprezzate in invecchiamento umano

cianografia Comunità-in via di sviluppo della promessa delle tenute del metabolismo del verme per maggior comprensione dell'invecchiamento

Che cosa possono i vermi dirci circa invecchiamento umano? Molto più che voi penserebbe; come ricerca piombo dall'istituto di Babraham ma fare partecipare i ricercatori dalle discipline multiple riuniti dall'altro lato del mondo ha indicato. In un cluster degli articoli, il più recenti di quale sono pubblicati oggi nelle frontiere in scienze biologiche molecolari, i ricercatori descrivono come uno sforzo di collaborazione ha sviluppato un singolo modello acconsentito di cambiamento continuo metabolico in un verme minuscolo chiamato elegans del C. e come i ricercatori dell'istituto di Babraham hanno usato questo modello per capire più circa il collegamento fra metabolismo ed invecchiamento.

Il metabolismo rifornisce la vita di combustibile; convertendo alimento in energia per i modi cellulari e l'assicurazione dell'offerta delle particelle elementari soddisfare le esigenze dell'organismo. D'importanza, il metabolismo svolge un ruolo chiave nella longevità di modulazione, altrettanta dei geni che sono conosciuti per estendere la durata della vita fanno così mediante l'alterazione del flusso di energia e dei segnali in celle ed attraverso i tessuti. C'è dimostrazione di questa relazione indicata dall'influenza della dieta e dalla restrizione severa di caloria sulla durata della vita in molti organismi, compreso gli esseri umani.

I elegans del C. è uno di migliori organismi di modello per studiare il trattamento di invecchiamento a causa della sua breve durata della vita (2-3 settimane) e degli strumenti genetici disponibili facilmente. Egualmente divide molte delle sue vie metaboliche di memoria con gli esseri umani e molti dei giocatori genetici chiave nella determinazione della durata della vita dei vermi sono stati trovati per fare lo stessi in esseri umani.

“Una barriera principale per completamente lo sfruttamento del potenziale dei elegans del C. come strumento della ricerca era la mancanza di modello che unisce tutto che fosse conosciuto circa il metabolismo dei elegans del C.,„ dice Janna Hastings, uno studente di PhD nel laboratorio di Casanueva all'istituto di Babraham. “Per sormontare questo, abbiamo iniziato uno sforzo globale del gruppo per riconciliare le informazioni attuali e contrastanti sulle vie metaboliche nei elegans del C. in un singolo modello comunità-acconsentito ed abbiamo lanciato la risorsa risultante di WormJam nel 2017.„

Il laboratorio di Casanueva ai elegans di uso C. dell'istituto di Babraham per capire come il metabolismo cambia durante il corso normale di invecchiamento e come vari interventi che cambiano i cambiamenti continui metabolici può estendere la lunghezza e la qualità di vita. Il fisico medica cambia evidente nei vermi di invecchiamento indica verso la perdita di capacità metaboliche centrali mentre i vermi invecchiano. Il modello metabolico sviluppato era utile alla loro ricerca ma ha presentato una limitazione chiave; il meglio ha riflesso che cosa stava accadendo durante la fase crescente di C.elegans, non la fase di invecchiamento.

“Uno di chiave sfida che affrontiamo quando studiando l'invecchiamento siamo che le tecniche di modellizzazione disponibili sono ottimizzate per gli animali o le celle che sono nel corso della crescita, che non sta accadendo in animali invecchiati,„ spiega il Dott. Olivia Casanueva, guida del gruppo nel programma di Epigenetics all'istituto di Babraham.

Confrontato con questa sfida, i ricercatori ri-hanno ottimizzato le tecniche di modellizzazione facendo uso dei dati dalle sorgenti multi--omic (sia transcriptomics che metabolomics) e potevano adattare lo strumento per studiare i cambiamenti continui metabolici durante l'invecchiamento.

La pertinenza del modello con comprensione dei cambiamenti metabolici che si presentano durante l'invecchiamento è stata convalidata in laboratorio studiando i vermi di invecchiamento. La ricerca ha identificato una serie di metaboliti che cambiano significativamente con l'età ed hanno rivelato un calo nella funzione mitocondriale con l'età.

I mitocondri sono la centrale elettrica di produzione di energia nella cella e la loro funzione diminuente in esseri umani più anziani può essere centrale invecchiare ed a molte malattie relative all'età quale Alzheimer. Ai ricercatori chiesti se i nuovi strumenti ottimizzati potrebbero predire quali metaboliti prodotti dai mitocondri potrebbe essere il più commovente dall'età.

“La previsione di modello era abbastanza accurata, poichè ha predetto quell'ossaloacetato, una risorsa chiave per la produzione di energia, stava diventando limitante nei vermi invecchiati,„ ha detto il Dott. Casanueva. “Sappiamo che di tutti i metaboliti che possono essere supplemento alla sorgente dell'alimento per i vermi invecchianti, l'ossaloacetato è l'un metabolita che produce l'effetto più robusto - durata della vita d'estensione da fino a 20%.„

Così, che cosa possono i vermi dirci circa invecchiamento umano? Molto più ora, grazie al modello di WormJam e lo sviluppo successivo per adattare questo per gli studi invecchianti.

“Questa ri-ottimizzazione del modello per gli animali invecchianti rappresenta un avanzamento tecnico significativo per il campo e permetterà le previsioni più accurate dei cambiamenti continui metabolici nel corso di invecchiamento,„ conclude il Dott. Casanueva. “Sviluppando la nostra comprensione del modello sperimentale di invecchiamento, possiamo guadagnare la comprensione apprezzata in che cosa sta accadendo in esseri umani - intraprendendo un'azione verso il raggiungimento dell'invecchiamento più sano.„