Einen tiefen Einblick in zelluläre Alterung

Einen tiefen Einblick in zelluläre Alterung

Wissenschaftler Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute und der Harvard University haben entdeckt, dass die Mitochondrien auslösen der Seneszenz, der Schlaf-ähnlichen Zustand, der im Alter von Zellen, die durch Kommunikation mit dem Zellkern—und identifiziert ein von der FDA zugelassenes Medikament, das geholfen hat, unterdrücken die schädlichen Auswirkungen der Zustand, in Zellen und Mäusen. Die Entdeckung, veröffentlicht in der Gene & Entwicklung, führen könnte, um Behandlungen, fördern ein gesundes Altern oder zu verhindern, dass Alter damit verbundenen Krankheiten wie Krebs, Alzheimer, Herzerkrankungen und mehr.

„Unsere Ergebnisse bieten eine Grundlage, auf der wir beginnen können, um Medikamente zu entwickeln, zu verlängern, unsere Gesundheit zu-span—die Anzahl der Jahre, die wir Leben ein gesundes Leben,“ sagt Peter Adams, Ph. D., ein professor in der Sanford Burnham Prebys‘ National Cancer Institute (NCI)-designated Cancer Center und leitender Autor der Studie. „Angesichts der großen sozialen und wirtschaftlichen Hürden werden wir bald vor, als Millionen Amerikaner, die älter werden, Interventionen kann nicht schnell genug.“

Die Zahl der Amerikaner, die 65 Jahre alt oder älter wird sich voraussichtlich verdoppeln auf mehr als 90 Millionen im Jahr 2060, zu übersetzen, zu fast 25% der Bevölkerung aufgrund der natürlichen Alterung der Baby-Boomer-generation. Heute sind etwa 80% der älteren Erwachsenen haben mindestens zwei chronische Krankheiten, wie Herzerkrankungen, Krebs, Schlaganfall oder diabetes. Dieser trend erzeugt einen Bedarf zum lösen der prognostizierte Ansturm von gesundheitlichen Problemen, denen wir gegenüberstehen, und befeuert Wissenschaftler Tauchen Sie ein in die molekularen Ursachen des Alterns und finden Sie Medikamente, die Menschen helfen, Leben ein langes, gesundes Leben.

„Der Umgang mit der Zunahme chronischer Krankheiten in einer alternden Bevölkerung müssen wir verstehen, die grundlegenden biologischen Effekte des Alterns,“ sagt Mark R. Collins, Präsident und Direktor Glenn Foundation, die teilweise die Forschung finanzierte. „Diese Ergebnisse liefern Erkenntnisse, die bringen uns näher an die Behandlung(en) das könnte verhindern oder verzögern das auftreten von vielen altersbedingten Krankheiten.“

Connecting the dots

Seit mehr als einem Jahrzehnt, Adams studiert hat, wie Cluster von chromatin—die Mischung aus DNA und protein normalerweise in der Zelle-Zellkern—Leck aus dem Zytoplasma in alternden Zellen, der Auslösung inflammatorischer Signale zu finden, die Förderung einer Reihe von unerwünschten gesundheitlichen Bedingungen. In dieser Studie, sein team zu finden, was fordert die Bildung von chromatin-Cluster in den ersten Platz.

Um diese Frage zu beantworten, die Wissenschaftler begann eine Reihe von Experimenten mit menschlichen Lungen-Zell-Modell des Alterns. Sie fanden heraus, dass die Mitochondrien wurden die Täter fahren die Bildung von pro-inflammatorischen cytoplastic chromatin und Tat dies durch eine retrograde Kommunikation Pfad der Kern.

„In der Schule haben wir gelernt, dass die Rolle der Mitochondrien ist die Energiegewinnung—und das DNA steuert alles, was die Zelle macht,“, sagt Adams. „Die Forschung zeigt nun, dass die Mitochondrien sind wichtige sensoren für die Zell-und haben eine Menge von cross-talk mit dem Kern, was Sinn macht, angesichts Ihrer Pflicht zu reagieren, um die Zelle metabolischen Bedürfnisse.“

Die Wissenschaftler fanden auch, dass eine HDAC-inhibitor, ein von der FDA zugelassenes Medikament derzeit zur Behandlung von bestimmten Krebsarten, verwandelt alternden Zellen aus einer großen und flachen form zu einem gesünderen und optisch Jugendlichen Zustand. Die HDAC-inhibitor-behandelten Zellen hatten auch eine bessere mitochondriale Funktion, weniger Zytoplasma chromatin und produziert weniger entzündliche Signale. Die Wissenschaftler beobachteten ähnlich positive Effekte bei der Untersuchung der Lebern von Mäusen, in denen die Seneszenz wurde induziert durch Strahlung und hohe Dosen von paracetamol. Aber die Nebenwirkungen von HDAC-Inhibitoren—die gehören Müdigkeit, übelkeit und mehr—machen die Drogen zu toxisch für die Verwendung bei der Vorbeugung von Krankheiten bei gesunden Personen.

Als nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler hoffen, dass auf dem Bildschirm für weniger giftig Seneszenz-hemmenden Medikamenten an das Institut Conrad Prebys Zentrum für Chemische Genomik. Zum Beispiel, eine Verbindung, unterbricht die Kommunikation zwischen den Mitochondrien und der Kern würde halten Versprechen als eine Behandlung, fördert ein gesundes Altern.