Vcasné události v oblasti bunecného stárnutí odhalují, jak zivotní styl a dieta ovlivnují zivotnost

Experti na drozdí dva vedci v USA poprvé identifikovali klícové události, které se objevují v rané fázi procesu stárnutí bunek, coz muze vysvetlit, jak geny a faktory zivotního prostredí, jako je zivotní styl a strava, ovlivnují vliv zivota, stárnutí a veku, jako je rakovina.
Byli prekvapeni, ze mechanismus, který bunky pouzívají k ukládání zivin, muze být významný.
Daniel Gottschling a Adam Hughes z Fred Hutchinson Cancer Research Center v Seattle, Washington, písou o svých zjisteních v online vydání z 21. listopadu Príroda.
Gottschling, který je clenem Divize základních ved Hutchinson Center, vysvetluje v prohlásení, proc jsou zjistení dulezitá:
"V poslední dobe se ve vedecké literature a v obecných médiích hodne venovalo tomu, ze to, co jíte, ovlivnuje proces stárnutí, ale bylo to neuveritelne matoucí."
"Nyní máme novou paradigma pro pochopení toho, jak interakce genetiky a zivotního prostredí ovlivnuje zivot, stárnutí a nemoci související s vekem. To je to, o cem jsem opravdu nadsená," dodává.

Mitochondrie a stárnutí

Gottschling a Hughes, postdoctorální pracovník ve své laboratori, se vydali na to, aby odhalili, jak se poskození související s vekem vyskytuje v mitochondriích, v malých elektrárnách uvnitr bunek, které jim dodávají jednotky energie.
Jako Gottschling, který je také pridruzeným profesorem na katedre genomových ved na Washingtonské univerzite, vysvetluje:
"Normálne jsou mitochondrie nádherné, dlouhé trubice, ale jak bunky zestárly, mitochondrie se stávají roztrístenými a bunkami."
"Zmeny tvaru pozorované u stárnoucích kvasinkových bunek jsou také pozorovány u nekterých lidských bunek, jako jsou neurony a pankreatické bunky, a tyto zmeny byly spojeny s radou onemocnení souvisejících s vekem u lidí," dodává.

Nízká kyslost vakuolu ovlivnuje mitochondrie

Duvod, proc se mitochondrie ztrácejí a prestávají fungovat, je az dosud trochu tajemstvím, ale Gottschling a Hughes zjistili, ze jisté zmeny ve vakuolách mohou být zodpovedné.
Vacuoly jsou drobné kapsy uvnitr bunek kvasinek, rostlin a dalsích organismu, které pomáhají rozbít bílkoviny a ukládat molekulové stavební bloky nebo ziviny pro bunku. Ekvivalentem vakuoly v lidských bunkách je lysozom.

Jeden specifický rys vakuolu, které se zdá být rozhodující pro stárnutí a fungování mitochondrií, je kyselost.
Vedci zjistili, ze vakuoly se stávají méne kyselými docela brzy v zivote kvasinkových bunek. A kdyz klesne kyselost, zastaví vakuoly, které mohou uchovávat urcité ziviny. To narusuje dodávku energie do mitochondrií, které se zacnou zhorsovat.
Hughes testoval tento úcinek: kdyz zastavil vakuoly z méne kyselého stavu, mitochondrie se nestala deformována a kvasinkové bunky zily déle.
"Byli jsme prekvapeni, ze jsme se dozvedeli, ze to je skladovací funkce, nikoliv degradace bílkovin, která se zdá, ze zpusobuje mitochondriální dysfunkci ve stárnutí kvasinek," ríká Hughes.

Omezení kalorií zvysuje kyselost vaku

Tento prekvapivý objev vedl výzkumníky ke zkoumání vlivu omezení kalorií, o kterém je známo, ze prodluzuje zivotnost kvasinek, cervu, musek a savcu.
Zjistili, ze omezování kalorií nebo omezování surovin, které bunky potrebují, se zdá, ze zpomalují stárnutí, alespon cástecne, zvýsením kyselosti vakuoly.
Hughes ríká, ze mají nejaké pocátecní dukazy zalozené na kvasinkách, o tom, jak se zdá, ze omezení kalorií prodluzuje zivotnost, doufají, ze ji prevedou na lidi a dalsí vyssí organismy.
Prestoze jsou obrovsky odlisné organismy, pokud jde o základní biologii svých bunek, napríklad o tom, jak spotrebovávají, uchovávají a pouzívají ziviny, drozdí a lidé jsou pozoruhodne podobné.

Dusledky a dalsí krok

Gottschling a Hughes spekulují o svých nálezech a navrhují, aby úcinek snizování kyselosti ve vakuu snízil jejich schopnost ukládat ziviny a metabolity (vedlejsí produkty rozpadu bílkovin), takze se budují uvnitr kvasinkových bunek a zaplavují mitochondrie.
Zdá se, ze to zpusobuje, ze mitochondrie vyuzívají stále více energie k tomu, aby prevzaly prebytek: úcinne "vypálili" své motory. Nakonec nemají dostatek energie, aby mohli prinést proteiny, které potrebují, aby si udrzeli svuj tvar a vykonávali svou práci.
Vedci se nyní snazí tuto myslenku otestovat a také chtejí zjistit, co spoustí pokles acidity vakuolu na prvním míste. Tento poslední bod je zvláste zajímavý proto, ze ackoliv kyselosti klesají v bunkách materských kvasinek, jak oni veku, to je normální znovu u novorozených dceriných bunek, bez ohledu na to, jak staré byly matky bunky.
Granty od Národních ústavu zdraví, Nadace Helen Hay Whitney, Washingtonské univerzity, Glennovy nadace pro lékarské výzkumy a také predbezné podpory Hartwellova inovacního fondu Hutchinson Center, pomohly zaplatit za studium.
Napsal Catharine Paddock PhD