Bağırsak bakterileri sağlıklı yaşlanmanın anahtarı mı?
Son zamanlarda artan sayıda araştırma önemli bir soru soruyor: Bağırsak bakterileri sağlıklı yaşlanmanın anahtarını elinde tutuyor mu? Yakın zamanda Londra Mikrobiyom Toplantısında sunulan yeni araştırma, bizi cevaba daha da yaklaştırıyor.
Antik Tithonus mitinde, adını taşıyan kahraman tanrılardan sonsuza kadar yaşamalarını ister ancak sonsuz gençlik talep etmeyi unutur.
Ölümsüzlük kazanmasına rağmen, yaşlılığın hastalıkları sonunda Tithonus'u yener ve ölümsüzlüğünden acı bir şekilde pişman olur.
Uzun ömürlülüğe ulaşmak, takip etmeye değer bir hedef ve insanlığın Antik Yunan zamanlarından beri sahip olduğu bir hırs olsa da, Tithonus efsanesi bize uzun bir yaşamın, hastalıklarla dolu ise çok az değeri olduğunu hatırlatır.
İnsan yaşam beklentisi arttıkça, dünya nüfusu çok daha yüksek oranlarda yaşlanıyor. Aslında, Birleşmiş Milletler yaşlı nüfusun - yani 60 yaş ve üstü insanların sayısının - yılda yaklaşık yüzde 3 oranında arttığını tahmin ediyor.
En son tahminlere göre şu anda dünya genelinde 60 yaş ve üstü 962 milyon insan var. 2050 yılına gelindiğinde bu sayının iki katından fazla olacağı tahmin ediliyor ve 80 yaş ve üzeri insan sayısının üç katına çıkması bekleniyor.
Yaşlanmaya bir dizi kronik hastalık eşlik eder. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), örneğin 2060 yılına gelindiğinde, Alzheimer’ın Amerika Birleşik Devletleri’ndeki hastalık yükünün iki katına çıkacağını söylüyor.
O zamana kadar yaklaşık 14 milyon insanın Alzheimer ve diğer bunama türlerine sahip olacağını tahmin ediyorlar ve araştırmacılar bu ve diğer yaşla ilgili hastalıkları önlemek için çok çalışıyorlar.
Öyleyse, "Nasıl daha uzun yaşayabiliriz? ve daha sağlıklı hayatları?" yavaş yavaş "Nasıl daha uzun yaşayabiliriz?" Bilim adamları daha uzun bir sağlık süresi arayışına girdikçe, yaşlanmanın sadece "gerçekleşen" kaçınılmaz bir süreç olmadığı, aynı zamanda onu düzenleyen kesin moleküler mekanizmalar olduğu da daha açık hale geliyor.
Marina Ezcurra, Ph.D. - Birleşik Krallık'taki Queen Mary University of Biological & Chemical Sciences'da nörobilim alanında bir öğretim görevlisi - zamanını bu mekanizmaları anlamaya ayırıyor.
Araştırmaları, yaşlanma ve buna bağlı hastalıkların adı verilen bir solucanda nasıl ortaya çıktığına odaklanıyor. Caenorhabditis elegans. Daha yakın zamanlarda, Ezcurra ve ekibi gastrointestinal yaşlanmayı ve mikrobiyomun bu süreçteki rolünü inceliyor.
Ezcurra, 24 Ekim 2018'de Birleşik Krallık'taki Londra Mikrobiyom Toplantısında araştırmasını sundu.Bu Spotlight özelliğinde, sunumundan önemli çıkarımlar hakkında bilgi veriyoruz.
İnsan yaşlanmasını incelemek için bir "solucan böceği" kullanmak
Ezcurra, "Solucan-böcek: konak-mikrobiyom etkileşimlerini incelemek için kombine bir model sistemi" başlıklı sunumunda - Ezcurra C. elegans yaşlanmayı incelemek için uygulanabilir bir model olarak. C. elegans sadece 2-3 haftalık bir ömre sahiptir, ancak yaşlandıkça birkaç patoloji geliştirir - tıpkı insan organizması gibi.
Ancak, durumunda C. eleganstüm patolojiler tek bir patolojiye iner: gastrointestinal yaşlanma.
Ezcurra'nın konuşmasında açıkladığı gibi, bilim adamlarının uyguladığı tüm yaşam süresini uzatan tedaviler C. elegans bağırsak yaşlanmasını baskılayarak çalışır.
Kullanma C. elegans, araştırmacılar, strese direnç, büyüme, doğurganlık ve yaşam süresi gibi yaşla ilgili bir dizi süreci inceleyebilirler. Uzmanlar da kullandı C. elegans Alzheimer hastalığı gibi çeşitli insan hastalıkları için bir model olarak.
Ezcurra, gören mevcut araştırmalardan alıntı yapıyor C. elegans ile beslenen Escherichia coli. Solucan bakterilerle beslenirken, araştırmacılar yaklaşık 4000 mutant suş yarattılar. E. coli, her biri belirli bir gen silindi. Ardından ekip beslendi C. elegans bu suşların her biri ve etkileri incelendi.
Houston, Teksas'taki Baylor Tıp Koleji'nde moleküler ve insan genetiği doçenti olan kıdemli çalışma yazarı Meng Wang, bulguları bildirdi ve şöyle dedi: C. elegans her bir mutant bakteri ve ardından solucanların yaşam süresine baktı. "
"Test ettiğimiz yaklaşık 4.000 bakteri geninden 29'u silindiğinde solucanların ömrünü uzattı. Bu bakteriyel mutantlardan on ikisi, solucanları tümör büyümesinden ve insanlarda Alzheimer hastalığının bir özelliği olan amiloid-beta birikiminden de korudu. "
Meng Wang
Ayrıca araştırmacılar, bir bakteriyel mutantın kolanik asit adı verilen bir maddeyi aşırı ürettiğini buldular; Bu bileşik, besinleri enerjiye dönüştürmekten sorumlu olan hücrenin sözde güç merkezleri olan mitokondrideki aktiviteyi uyararak uzun ömürlülüğü artırdı.
Bir diyabet ilacı ile yaşlanmayla mücadele
Ezcurra konuşmasında başarılı bir araştırmanın başka bir örneğinden bahsetti. C. elegans mikrobiyomun yaşlanma süreci üzerindeki etkilerini gösterdi. Bu çalışma, yaygın diyabet ilacı metforminini içeriyordu.
Metformin şu anda dünyanın en yaygın reçeteli diyabet ilacıdır. Önceki araştırmalar, oral ilaçların sadece kan şekeri seviyesini düşürmediğini, aynı zamanda kanser riskini de azalttığını bulmuştur.
Bilim adamları, ilacın farelerde yaşlanmayı geciktirebileceğini keşfetti ve C. elegans. Metformin şu anda yaşlanmaya ve yaşlanmaya bağlı hastalıklara karşı potansiyel bir tedavi olarak klinik deneylerde test edilmektedir.
Araştırmacının konuşmasında açıkladığı gibi, bu, metforminin potansiyel olarak yaşla ilgili birkaç kronik hastalığı aynı anda hedefleyebileceği anlamına geliyor. Metformin sadece diyabeti değil, aynı zamanda kanseri ve Alzheimer patolojilerini de hedef alabilir.
Metforminin etkileriyle ilgili ilginç olan şey, yaşlanmayı geciktirmeleridir. vasıtasıyla bakteri. Çalışmalar C. elegans Ezcurra'nın aktardığı, metforminin uzun ömürlülük etkilerinin bakteri yokluğunda işe yaramadığını gösterdi.
Ezcurra, özellikle, metforminin folat bakteriyel metabolizmasını etkilediğini ve bunun da yaşlanmayı düzenlediği bilinen moleküler bir yolun aktivasyonu ile biten bir zincir reaksiyonu tetiklediğini açıkladı.
Birleştirme E. coli ile C. elegans
Ezcurra’nın kendi araştırması iki model organizmayı birleştirmeyi amaçlamaktadır - E. coli ve C. elegans - bakterilerin yaşlanma sürecine nasıl aracılık ettiğini incelemek.
Önceki çalışmalar, mikrobiyomu ortaya çıkardı. C. elegans, ve diğerleri bağırsaklarını kolonileştirdi C. elegans ile E. coli OP50 ve bazı ilginç etkiler fark etti. Bakteri türünün üreme, bağışıklık ve organizmanın strese tepkisi üzerinde olumlu etkileri oldu.
Bu yüzden Ezcurra ve meslektaşları, OP50'nin yaşlanma süreci üzerinde başka ek etkileri olup olmadığını merak ettiler. Laboratuvarında yapılan deneyler, kolonileşmiş solucanlara antibiyotik eklenmesinin ortaya çıkardı. E. coli OP50 bağırsak yaşlanmasını iyileştirir. Bakteriyel büyümenin silinmesi, yaşla birlikte olma eğiliminde olan bağırsak atrofisini geciktirdi. C. elegans.
Ayrıca, araştırmacılar iki bakteri türü buldular. C. elegans bağırsak yaşlanmasını azaltan mikrobiyom. Bu nedenle araştırma, yaşlanmayı geciktirici etkilerin bakteri büyümesini yok etmeden de elde edilebileceğini, ancak bunun tam tersini yaparak: bağırsakları belirli bakteri türleriyle kolonize ederek elde edilebileceğini buldu.
Ezcurra’nın laboratuvarında gerçekleştirilen başka bir deneyde, daha önce oluşturulmuş bir insan hastalığı modeli kullanılmıştır. C. elegans yaşa bağlı kas felcini yeniden yaratmak için. Araştırmacılar, deneysel mikrobiyomu oluşturan 14 farklı bakteri suşundan oluşan bir "kokteyl" in etkilerini analiz ettiler.
Bu deneysel kokteylin yaşın neden olduğu felci güçlü bir şekilde bastırdığını buldular. Ayrıca, deneysel mikrobiyomdan çıkarılan ortam aynı olumlu etkiye sahipti.
Bağırsak bakterileri ve insan yaşlanması: Sırada ne var?
Gelecekte, Ezcurra’nın ekibi kolonileşip kolonileşemeyeceğini görmeyi hedefliyor C. elegans yaşlanma ve sağlık üzerindeki etkilerini incelemek için insan bakteri türleri ile birlikte.
Araştırmacı, kısa süre önce Wellcome Trust'tan basit insan mikrobiyomlarını (örneğin sağlık üzerinde yararlı bir etkiye sahip olan bakteriler ve sağlığı olumsuz etkileyen bakteriler) kullanmak ve bunların etkilerini araştırmak için fon aldı. C. elegans.
Bilim adamları, gerçek zamanlı görüntülemeyi kullanarak, konakçı ile mikrobiyom arasındaki etkileşimlerin yanı sıra yaşlanma süreci üzerindeki etkilerini destekleyen moleküler mekanizmaları ortaya çıkarmayı umuyorlar.
Ezcurra, "Araştırmam için bir sonraki adım," dedi Tıbbi Haberler Bugün, "Kullanmak C. elegans mikrobiyomun insan sağlığındaki rolü hakkında özel sorular sormak. "
"Mikrobiyom ile psikiyatrik hastalıklar, nörodejeneratif hastalıklar, obezite, diyabet vb.
"Mikrobiyom bileşimi ile hastalık arasındaki kesin ilişkiyi bulmaya gerçekten ihtiyaç var" diye devam etti. "Hangi mikrobiyal türler sağlığa ve hastalığa katkıda bulunur ve daha da önemlisi, bu türler sağlığa nasıl katkıda bulunur?"
Ezcurra, "Mikrobiyom çeşitliliğinin insan sağlığı için önemli olduğu anlaşılıyor" dedi. "Diyet ve yaşam tarzı gibi birçok faktör mikrobiyom çeşitliliğine katkıda bulunuyor ve yaşlandıkça tipik olarak çeşitlilikte bir kayıp yaşıyoruz."
“Beslenme, mikrobiyom ve sağlık arasındaki bağlantıları daha iyi anlayarak, yaşlıların mikrobiyomlarını nasıl koruyabileceklerini anlayabilir ve ayrıca ön ve probiyotik stratejiler kullanarak onlara doğrudan yardımcı olabiliriz. Bu, [a] daha iyi bir şekilde yaşlanmamıza, ilaç veya ameliyat olmadan yaşlılıkta sağlığı ve yaşam kalitesini korumamıza yardımcı olacaktır. "
Marina Ezcurra, Ph.D.
