Да ли су цревне бактерије кључ здравог старења?
Све већи број недавних студија поставља важно питање: Да ли бактерије у цревима држе кључ здравог старења? Ново истраживање, недавно представљено на Лондонском састанку микробиома, приближава нас одговору.
У древном миту о Титону, истоимени протагониста тражи од богова да живе вечно, али заборавља да захтева вечну младост.
Иако је стекао бесмртност, болести старости на крају побеђују Титхона и он горко каје због своје бесмртности.
Иако је постизање дуговечности циљ који вреди тежити и амбиција коју човечанство гаји још од времена Древне Грчке, мит о Титону нас подсећа да дуги живот нема велику вредност ако је препун болести.
Како се очекивани животни век људи повећава, светска популација стари много вишим стопама. У ствари, Уједињене нације процењују да се старија популација - односно број људи старих 60 и више година - повећава брзином од приближно 3 процента годишње.
Тренутно, широм света има 962 милиона људи старих 60 и више година, према најновијим проценама. До 2050. године предвиђа се да ће се овај број више него удвостручити, а очекује се да ће се број људи старих 80 и више година утростручити.
Низ хроничних болести прати старење. На пример, до 2060. године, терет Алцхајмерове болести у Сједињеним Државама ће се удвостручити, кажу Центри за контролу и превенцију болести (ЦДЦ).
Предвиђају да ће до тада готово 14 милиона људи имати Алцхајмерову и друге облике деменције, а истраживачи вредно раде на спречавању ове и других старосних болести.
Дакле, питање „Како можемо живети дуже и здравије живи? " полако замењује оно „Како можемо дуже да живимо?“ Како се научници упуштају у потрагу за дужим здравственим распоном, постаје све јасније да старење није само неизбежан процес који се једноставно „догађа“, већ да постоје прецизни молекуларни механизми који га регулишу.
Др Марина Езцурра - предавач неуронауке на Школи за биолошке и хемијске науке на Универзитету Куеен Мари у Лондону у Великој Британији - посвећује своје време разумевању ових механизама.
Њено истраживање се фокусира на то како се старење и с њим повезане болести јављају код црва тзв Цаенорхабдитис елеганс. У скорије време, Езцурра и њен тим истражују гастроинтестинално старење и улогу микробиома у овом процесу.
24. октобра 2018. године, Езцурра је представила своје истраживање на Лондонском састанку микробиома у Великој Британији. У овом Спотлигхт извештају извештавамо о кључним преузимањима из њене презентације.
Коришћење „црв-бубице“ за проучавање старења човека
У својој презентацији под називом „Црв-бубица: комбиновани модел система за проучавање интеракција домаћин-микробиом“ - Езцурра је представила Ц. елеганс као одржив модел за проучавање старења. Ц. елеганс има животни век од само 2-3 недеље, али старењем развија неколико патологија - баш као и људски организам.
Међутим, у случају Ц. елеганс, све патологије се своде на једну: гастроинтестинално старење.
Као што је Езцурра објаснила у свом говору, сви третмани који повећавају животни век на које су се научници примењивали Ц. елеганс раде сузбијањем старења црева.
Користећи Ц. елеганс, истраживачи могу испитати мноштво старосних процеса, као што су отпорност на стрес, раст, плодност и животни век. Стручњаци су такође користили Ц. елеганс као модел за неколико људских болести, попут Алцхајмерове болести.
Езцурра цитира постојећа истраживања која су видела Ц. елеганс храњен са Есцхерицхиа цоли. Док се црв храни бактеријама, истраживачи су створили око 4.000 мутираних сојева Е. цоли, сваки са одређеним геном избрисан. Тада се тим хранио Ц. елеганс сваки од ових сојева и испитао ефекте.
Старији аутор студије Менг Ванг - који је ванредни професор молекуларне и хумане генетике на Медицинском факултету Баилор у Хјустону, ТКС - извештавао је о налазима, рекавши: „Хранили смо Ц. елеганс свака појединачна мутантна бактерија, а затим погледала животни век црва. "
„Од скоро 4.000 бактеријских гена које смо тестирали, 29, када су избрисани, повећали су животни век црва. Дванаест ових бактеријских мутаната такође је штитило црве од раста тумора и накупљања амилоид-бета, карактеристике Алзхеимерове болести код људи. “
Менг Ванг
Такође, истраживачи су открили да је један бактеријски мутант прекомерно произвео супстанцу која се назива коланска киселина; ово једињење је повећало дуговечност стимулишући активност у митохондријима, такозваним моћницима ћелије, који су одговорни за претварање хранљивих састојака у енергију.
Борба против старења лековима за дијабетес
У свом говору, Езцурра је споменула још један пример успешног истраживања Ц. елеганс који су показали ефекте микробиома на процес старења. Ова студија је укључивала уобичајени лек за дијабетес метформин.
Метформин је тренутно најчешће преписивани лек за дијабетес на свету. Претходна истраживања открила су да орални лекови не само да смањују ниво шећера у крви, већ и смањују ризик од рака.
Научници су открили да лек може одложити старење код мишева и Ц. елеганс. Метформин се тренутно тестира у клиничким испитивањима као потенцијални третман против старења и болести повезаних са старењем.
Као што је истраживач објаснила у свом говору, то значи да би метформин могао потенцијално циљати неколико хроничних болести повезаних са узрастом одједном. Метформин може бити у стању да циља не само дијабетес, већ и рак и Алцхајмерову патологију.
Интересантна ствар у вези са ефектима метформина је да они одлажу старење кроз бактерија. Студије у Ц. елеганс које је цитирао Езцурра, показали су да ефекти дуготрајности метформина не делују у одсуству бактерија.
Конкретно, метформин утиче на метаболизам фолата, објаснио је Езцурра, што заузврат покреће ланчану реакцију која се завршава активацијом молекуларног пута за који је познато да регулише старење.
Комбиновање Е.цоли са Ц. елеганс
Езцуррино сопствено истраживање покушава да комбинује два моделна организма - Е. цоли и Ц. елеганс - да проучи како бактерије посредују у процесу старења.
Претходне студије су задиркивале микробиом Ц. елеганс, а други су колонизовали црева Ц. елеганс са Е. цоли ОП50 и приметио неке занимљиве ефекте. Сој бактерија имао је позитивне ефекте на репродукцију, имунитет и одговор организма на стрес.
Дакле, Езцурра и њене колеге питале су се да ли постоје још неки додатни ефекти које ОП50 има на процес старења. Експерименти изведени у њеној лабораторији открили су да је додавање антибиотика црвима колонизованим Е. цоли ОП50 побољшава старење црева. Уништавање бактеријског раста одложило је атрофију црева која се обично дешава са годинама Ц. елеганс.
Такође, истраживачи су пронашли два соја бактерија из Ц. елеганс микробиом који смањује старење црева. Стога је истраживање показало да се ефекти старења могу постићи и без уништавања раста бактерија, већ управо супротно: колонизовањем црева са одређеним сојевима бактерија.
Други експеримент изведен у Езцурриној лабораторији користио је претходно успостављени модел људских болести који се користио Ц. елеганс да поново створи старосну парализу мишића. Истраживачи су анализирали ефекте „коктела“ од 14 различитих сојева бактерија који чине експериментални микробиом.
Открили су да је овај експериментални коктел снажно потиснуо парализу узроковану узрастом. Такође, медијум екстрахован из експерименталног микробиома имао је исти позитиван ефекат.
Гут бактерије и старење човека: шта је следеће?
У будућности, Езцуррин тим жели да види да ли може да колонизује Ц. елеганс са људским бактеријским сојевима за проучавање ефеката на старење и распон здравља.
Истраживач је недавно добио средства од Веллцоме Труст-а за употребу једноставних људских микробиома - попут бактерија које имају благотворно дејство на здравље и бактерија које негативно утичу на здравље - и проучавање њихових ефеката у Ц. елеганс.
Користећи снимање у реалном времену, научници се надају да ће разоткрити молекуларне механизме који подупиру интеракције између домаћина и микробиома, као и њихове ефекте на процес старења.
„Следећи корак за моје истраживање“, рекао је Езцурра Медицинске вести данас, “Је за употребу Ц. елеганс да поставим конкретна питања о улози микробиома у људском здрављу “.
„Постоји много, много студија које показују да постоје везе између микробиома и болести, као што су психијатријске болести, неуродегенеративне болести, гојазност, дијабетес итд., Али ми не разумемо шта је узрок и [шта је] ефекат.“
„Постоји стварна потреба да се утврди тачан однос између састава микробиома и болести“, наставила је. „Који микробни сојеви доприносе здрављу и болестима, и што је још важније, како ти сојеви доприносе здрављу?“
„Постаје јасно да је разноликост микробиома важна за људско здравље“, додао је Езцурра. „Многи фактори доприносе разноликости микробиома, попут прехране и начина живота, а како старимо, обично доживљавамо губитак у различитости.“
„Бољим разумевањем веза између исхране, микробиома и здравља, можемо разумети како старије особе могу одржавати свој микробиом, а такође им могу директно помоћи користећи пре- и пробиотичке стратегије. То би нам помогло да старимо на [бољи] начин, одржавајући здравље и квалитет живота у старости без лекова и операција. “
Др Марина Езцурра
