De “o modelo novo WormJam” podia fornecer introspecções valiosas no envelhecimento humano

modelo Comunidade-revelado da promessa das posses do metabolismo do sem-fim para a maior compreensão do envelhecimento

Que podem os sem-fins nos dizer sobre o envelhecimento humano? Muito mais do que você pensaria; como a pesquisa conduzida pelo instituto de Babraham mas envolver os pesquisadores das disciplinas múltiplas desenhados junto do mundo inteiro mostrou. Em um conjunto de papéis, os mais atrasados de que é publicado hoje nas fronteiras em ciências biológicas moleculars, pesquisadores descrevem como um esforço colaborador desenvolveu um único modelo concordado do fluxo metabólico em um sem-fim minúsculo chamado elegans do C., e como os pesquisadores do instituto de Babraham usaram este modelo para compreender mais sobre a relação entre o metabolismo e o envelhecimento.

O metabolismo abastece a vida; convertendo o alimento à energia para procedimentos celulares e assegurar uma fonte dos blocos de apartamentos encontrar as necessidades do organismo. Importante, o metabolismo joga um papel chave na longevidade de modulação, tanta como dos genes que são sabidos para estender o tempo fazem assim alterando o fluxo da energia e dos sinais nas pilhas e através dos tecidos. Há uma demonstração deste relacionamento mostrado pela influência da dieta e pela limitação severa da caloria no tempo em muitos organismos, incluindo seres humanos.

Os elegans do C. são um dos melhores organismos modelo para investigar o processo de envelhecimento devido a seu tempo curto (2-3 semanas) e prontamente - ferramentas genéticas disponíveis. Igualmente compartilha de muitos de seus caminhos metabólicos do núcleo com os seres humanos e muitos dos jogadores genéticos chaves em determinar o tempo dos sem-fins foram encontrados para fazer o mesmos nos seres humanos.

“Uma barreira principal para inteiramente explorar o potencial de elegans do C. como uma ferramenta da pesquisa era a falta de um modelo que une tudo que foi sabido sobre o metabolismo dos elegans do C.,” diz Janna Hastings, um aluno de doutoramento no laboratório de Casanueva no instituto de Babraham. “Para superar isto, nós iniciamos um esforço global da equipe para reconciliar a informação existente e de oposição em caminhos metabólicos em elegans do C. em um único modelo comunidade-concordado e lançamos o recurso resultante de WormJam em 2017.”

O laboratório de Casanueva nos elegans do uso C. do instituto de Babraham para compreender como o metabolismo muda durante o curso normal do envelhecimento e como uma variedade de intervenções que mudam fluxos metabólicos pode estender o comprimento e a qualidade de vida. O exame muda evidente em sem-fins do envelhecimento aponta para a perda de capacidades metabólicas centrais enquanto os sem-fins envelhecem. O modelo metabólico desenvolvido era valioso a sua pesquisa mas tinha uma limitação chave; o melhor reflectiu o que estava acontecendo durante a fase crescente de C.elegans, não a fase do envelhecimento.

“Um de chave desafio que nós enfrentamos quando estudando o envelhecimento somos que as ferramentas de modelagem disponíveis estão aperfeiçoadas para animais ou as pilhas que são em processo do crescimento, que não está acontecendo nos animais envelhecidos,” explicam o Dr. Olivia Casanueva, líder do grupo no programa de Epigenetics no instituto de Babraham.

Confrontado com este desafio, os pesquisadores re-aperfeiçoaram a ferramenta de modelagem usando dados das multi-omic fontes (transcriptomics e metabolomics) e puderam adaptar a ferramenta para estudar fluxos metabólicos durante o envelhecimento.

A importância do modelo a compreender as mudanças metabólicas que ocorrem durante o envelhecimento foi validada no laboratório estudando sem-fins do envelhecimento. A pesquisa identificou um número de metabolitos que mudam significativamente com idade e revelaram uma gota na função mitocondrial com idade.

As mitocôndria são a central eléctrica da produção energética na pilha e sua função de diminuição em uns seres humanos mais idosos pode ser central ao envelhecimento e a muitas doenças relativas à idade tais como Alzheimer. Os pesquisadores perguntados se as ferramentas aperfeiçoadas novas poderiam prever que metabolitos produzidos pelas mitocôndria pôde ser o mais afectado pela idade.

“A previsão modelo era bastante exacta, como previu esse Oxaloacetate, um recurso chave para a produção de energia, estava tornando-se de limitação em sem-fins envelhecidos,” disse o Dr. Casanueva. “Nós sabemos que de todos os metabolitos que podem ser suplementados à fonte do alimento para sem-fins de envelhecimento, o Oxaloacetate é o um metabolito que produz o efeito o mais robusto - tempo de alargamento por até 20%.”

Assim, que podem os sem-fins dizer-nos sobre o envelhecimento humano? Muito mais agora, agradecimentos ao modelo de WormJam e a revelação subseqüente para adaptar isto para estudos de envelhecimento.

“Esta re-optimização do modelo para animais de envelhecimento representa um avanço técnico significativo para o campo e permitirá umas previsões mais exactas de fluxos metabólicos durante o envelhecimento,” conclui o Dr. Casanueva. “Desenvolvendo nossa compreensão do modelo experimental do envelhecimento, nós podemos ganhar a introspecção valiosa no que está acontecendo nos seres humanos - tomando uma etapa para a realização de um envelhecimento mais saudável.”