Một nghiên cứu mới xác định, ở chuột, một con đường giao tiếp quan trọng kết nối não và mô mỡ của cơ thể trong một vòng phản hồi dường như là trung tâm của quá trình sản xuất năng lượng trên toàn cơ thể.
Trong những năm gần đây, nghiên cứu đã bắt đầu tiết lộ rằng các đường liên lạc giữa các cơ quan trong cơ thể là yếu tố chính điều chỉnh quá trình lão hóa. Khi những đường này mở ra, các cơ quan và hệ thống của cơ thể hoạt động tốt với nhau. Nhưng theo tuổi tác, các đường truyền thông tin xấu đi và các cơ quan không nhận được thông tin phân tử và điện mà chúng cần để hoạt động bình thường.
Một nghiên cứu mới của Trường Y thuộc Đại học Washington ở St. Louis đã xác định, ở chuột, một con đường giao tiếp quan trọng kết nối não và mô mỡ của cơ thể trong một vòng phản hồi dường như là trung tâm của quá trình sản xuất năng lượng trên toàn cơ thể. Nghiên cứu cho thấy rằng sự suy giảm dần dần của vòng phản hồi này góp phần làm gia tăng các vấn đề sức khỏe điển hình của quá trình lão hóa tự nhiên.
Nghiên cứu - được công bố ngày 8 tháng 1 trên tạp chí Trao đổi chất tế bào - có ý nghĩa trong việc phát triển các biện pháp can thiệp trong tương lai nhằm duy trì vòng phản hồi lâu hơn và làm chậm tác động của tuổi già.
Các nhà nghiên cứu đã xác định được một tập hợp tế bào thần kinh cụ thể ở vùng dưới đồi của não, khi hoạt động sẽ gửi tín hiệu đến mô mỡ của cơ thể để giải phóng năng lượng. Bằng cách sử dụng các phương pháp di truyền và phân tử, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu những con chuột được lập trình để có con đường giao tiếp này liên tục mở sau khi chúng đạt đến một độ tuổi nhất định. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng những con chuột này hoạt động thể chất nhiều hơn, có dấu hiệu lão hóa chậm và sống lâu hơn những con chuột có cùng con đường giao tiếp này dần dần chậm lại như một phần của quá trình lão hóa bình thường.
(adv)
Tác giả cấp cao Shin-ichiro Imai, MD, PhD, Theodore và Bertha Bryan, Giáo sư xuất sắc về Y học Môi trường và là giáo sư cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh được cách trì hoãn sự lão hóa và kéo dài tuổi thọ khỏe mạnh ở chuột bằng cách điều khiển một phần quan trọng của não”. trong Khoa Sinh học Phát triển tại Đại học Washington. "Cho thấy hiệu ứng này ở động vật có vú là một đóng góp quan trọng cho lĩnh vực này; nghiên cứu trước đây chứng minh sự kéo dài tuổi thọ theo cách này đã được tiến hành ở những sinh vật ít phức tạp hơn, chẳng hạn như giun và ruồi giấm."
Những tế bào thần kinh cụ thể này, trong một phần của não gọi là vùng dưới đồi, tạo ra một loại protein quan trọng - Ppp1r17. Khi protein này có trong nhân, các tế bào thần kinh sẽ hoạt động và kích thích hệ thần kinh giao cảm, hệ thống này điều khiển phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy của cơ thể.
Phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy được biết đến rộng rãi vì có tác động rộng khắp cơ thể, bao gồm khiến nhịp tim tăng lên và quá trình tiêu hóa chậm lại. Là một phần của phản ứng này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh ở vùng dưới đồi tạo ra một chuỗi sự kiện kích hoạt các tế bào thần kinh chi phối mô mỡ trắng - một loại mô mỡ - được lưu trữ dưới da và ở vùng bụng. Mô mỡ được kích hoạt sẽ giải phóng axit béo vào máu có thể được sử dụng để thúc đẩy hoạt động thể chất. Mô mỡ được kích hoạt cũng giải phóng một loại protein quan trọng khác - một loại enzyme gọi là eNAMPT - quay trở lại vùng dưới đồi và cho phép não sản xuất nhiên liệu cho các chức năng của nó.
Vòng phản hồi này rất quan trọng để cung cấp năng lượng cho cơ thể và não, nhưng nó sẽ chậm lại theo thời gian. Theo tuổi tác, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng protein Ppp1r17 có xu hướng rời khỏi nhân tế bào thần kinh và khi điều đó xảy ra, các tế bào thần kinh ở vùng dưới đồi sẽ gửi tín hiệu yếu hơn. Khi ít được sử dụng hơn, hệ thống dây thần kinh xuyên suốt mô mỡ màu trắng sẽ dần dần co lại, và mạng lưới dày đặc các dây thần kinh liên kết trở nên thưa thớt. Các mô mỡ không còn nhận được nhiều tín hiệu để giải phóng axit béo và eNAMPT, dẫn đến tích tụ mỡ, tăng cân và ít năng lượng hơn để cung cấp năng lượng cho não và các mô khác.
Các nhà nghiên cứu, bao gồm cả tác giả đầu tiên Kyohei Tokizane, Tiến sĩ, một nhà khoa học nhân viên và một cựu nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Imai, đã phát hiện ra rằng khi họ sử dụng phương pháp di truyền ở những con chuột già để giữ Ppp1r17 trong nhân của các tế bào thần kinh ở vùng dưới đồi, thì những con chuột này có nhiều khả năng hoạt động hơn. hoạt động thể chất -- tăng khả năng chạy bằng bánh xe -- và sống lâu hơn chuột đối chứng. Họ cũng sử dụng một kỹ thuật để kích hoạt trực tiếp các tế bào thần kinh cụ thể này ở vùng dưới đồi của chuột già và quan sát thấy tác dụng chống lão hóa tương tự.
Trung bình, tuổi thọ cao nhất của một con chuột trong phòng thí nghiệm điển hình là khoảng 900 đến 1.000 ngày, tương đương khoảng 2,5 năm. Trong nghiên cứu này, tất cả những con chuột đối chứng đã già đi đều chết sau 1.000 ngày tuổi. Những con chuột trải qua các biện pháp can thiệp để duy trì vòng phản hồi mô mỡ não sống lâu hơn 60 đến 70 ngày so với chuột đối chứng. Điều đó có nghĩa là tuổi thọ tăng lên khoảng 7%. Ở người, tuổi thọ tăng thêm 7% là 75 năm tương đương với khoảng 5 năm nữa. Những con chuột được can thiệp cũng hoạt động tích cực hơn và trông trẻ hơn - với bộ lông dày hơn và sáng bóng hơn - ở độ tuổi muộn hơn, đồng nghĩa với việc có nhiều thời gian hơn và sức khỏe tốt hơn.
Imai và nhóm của ông đang tiếp tục nghiên cứu các cách để duy trì vòng phản hồi giữa vùng dưới đồi và mô mỡ. Một lộ trình họ đang nghiên cứu liên quan đến việc bổ sung eNAMPT cho chuột, loại enzyme được sản xuất bởi mô mỡ để quay trở lại não và cung cấp năng lượng cho vùng dưới đồi, cùng với các mô khác. Khi được mô mỡ giải phóng vào máu, enzyme này được đóng gói bên trong các ngăn gọi là túi ngoại bào, có thể được thu thập và phân lập từ máu.
Imai cho biết: “Chúng tôi có thể hình dung ra một liệu pháp chống lão hóa khả thi liên quan đến việc cung cấp eNAMPT theo nhiều cách khác nhau”. "Chúng tôi đã chỉ ra rằng việc sử dụng eNAMPT trong các túi ngoại bào làm tăng mức năng lượng tế bào ở vùng dưới đồi và kéo dài tuổi thọ ở chuột. Chúng tôi mong muốn tiếp tục công việc nghiên cứu các cách để duy trì vòng phản hồi trung tâm này giữa não và các mô mỡ của cơ thể theo nhiều cách." mà chúng tôi hy vọng sẽ kéo dài sức khỏe và tuổi thọ."
Nguồn Trường Y thuộc Đại học Washington
