Οι ερευνητές ανακαλύπτουν έναν μέχρι τώρα άγνωστο μηχανισμό που οδηγεί τη γήρανση

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern ανακάλυψαν έναν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό που οδηγεί στη γήρανση.
Σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσουν δεδομένα από μια μεγάλη ποικιλία ιστών, που συλλέχθηκαν από ανθρώπους, ποντίκια, αρουραίους και killifish. 
Ανακάλυψαν ότι το μήκος των γονιδίων μπορεί να εξηγήσει τις περισσότερες αλλαγές σε μοριακό επίπεδο που συμβαίνουν κατά τη γήρανση.
Όλα τα κύτταρα πρέπει να εξισορροπούν τη δραστηριότητα των μακρών και των κοντών γονιδίων. 
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μακρύτερα γονίδια συνδέονται με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και τα κοντύτερα γονίδια με μικρότερη διάρκεια ζωής.

Η ανισορροπία των γονιδίων προκαλεί γήρανση επειδή τα κύτταρα και οι οργανισμοί εργάζονται για να παραμείνουν σε ισορροπία - αυτό που οι γιατροί ονομάζουν ομοιόσταση Φανταστείτε έναν σερβιτόρο που μεταφέρει έναν μεγάλο δίσκο. 

Αυτός ο δίσκος πρέπει να έχει τα πάντα ισορροπημένα. 

Αν ο δίσκος δεν είναι ισορροπημένος, τότε ο σερβιτόρος πρέπει να καταβάλει επιπλέον προσπάθεια για να καταπολεμήσει την ανισορροπία.

Αν η ισορροπία στη δραστηριότητα των βραχέων και των μακρών γονιδίων μετατοπιστεί σε έναν οργανισμό, συμβαίνει το ίδιο πράγμα. 

Είναι σαν η γήρανση να είναι αυτή η λεπτή ανισορροπία, μακριά από την ισορροπία. 

Οι μικρές αλλαγές στα γονίδια δεν φαίνονται μεγάλη υπόθεση, αλλά αυτές οι λεπτές αλλαγές σε πιέζουν, απαιτώντας περισσότερη προσπάθεια".

Luís A.N. Amaral, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Πανεπιστήμιο Northwestern

     Διαπίστωσαν επίσης ότι τα γονίδια γήρανσης αλλάζουν τη δραστηριότητά τους ανάλογα με το μήκος. 
Πιο συγκεκριμένα, η γήρανση συνοδεύεται από μια μετατόπιση της δραστηριότητας προς τα κοντά γονίδια. 
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η γονιδιακή δραστηριότητα στα κύτταρα να γίνεται ανισόρροπη.
Παραδόξως, το εύρημα αυτό ήταν σχεδόν καθολικό. 
    Οι ερευνητές ανακάλυψαν αυτό το μοτίβο σε διάφορα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, και σε πολλούς ιστούς (αίμα, μυς, οστά και όργανα, όπως ήπαρ, καρδιά, έντερα, εγκέφαλος και πνεύμονες) που αναλύθηκαν στη μελέτη.
Το νέο εύρημα θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε παρεμβάσεις που αποσκοπούν στην επιβράδυνση του ρυθμού - ή ακόμη και στην αναστροφή - της γήρανσης.
Η μελέτη θα δημοσιευθεί στις 9 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Nature Aging.
"Οι αλλαγές στη δραστηριότητα των γονιδίων είναι πολύ, πολύ μικρές και αυτές οι μικρές αλλαγές αφορούν χιλιάδες γονίδια", δήλωσε ο Thomas Stoeger του Northwestern, επικεφαλής της μελέτης. "Διαπιστώσαμε ότι αυτή η αλλαγή ήταν συνεπής σε διαφορετικούς ιστούς και σε διαφορετικά ζώα. 
Τη βρήκαμε σχεδόν παντού. 
 Βρίσκω πολύ κομψό το γεγονός ότι μια ενιαία, σχετικά συνοπτική αρχή φαίνεται να εξηγεί σχεδόν όλες τις αλλαγές στη δραστηριότητα των γονιδίων που συμβαίνουν στα ζώα καθώς γερνούν".
Ο Amaral, ειδικός στα πολύπλοκα συστήματα, του Erastus Otis Haven, καθηγητής Χημικής και Βιολογικής Μηχανικής στη Σχολή Μηχανικών McCormick του Northwestern. 

Ο Stoeger είναι μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Amaral.
Κοιτάζοντας σε όλες τις ηλικίες
Για τη διεξαγωγή της μελέτης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν διάφορα μεγάλα σύνολα δεδομένων, συμπεριλαμβανομένου του Genotype-Tissue Expression Project, μιας τράπεζας ιστών που χρηματοδοτείται από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και αρχειοθετεί δείγματα από ανθρώπινους δότες για ερευνητικούς σκοπούς.
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε αρχικά δείγματα ιστών από ποντίκια - ηλικίας 4 μηνών, 9 μηνών, 12 μηνών, 18 μηνών και 24 μηνών. 
Η ομάδα ανέλυσε δείγματα από αρουραίους, ηλικίας 6 μηνών έως 24 μηνών, και από killifish, ηλικίας 5 εβδομάδων έως 39 εβδομάδων.
"Φαίνεται ότι κάτι συμβαίνει ήδη νωρίς στη ζωή, αλλά γίνεται πιο έντονο με την ηλικία", δήλωσε ο Stoeger. "Φαίνεται ότι, σε νεαρή ηλικία, τα κύτταρά μας είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν διαταραχές που θα οδηγούσαν σε ανισορροπία της γονιδιακής δραστηριότητας. Στη συνέχεια, ξαφνικά, τα κύτταρά μας δεν είναι πλέον σε θέση να τις αντιμετωπίσουν".
Μετά την ολοκλήρωση αυτής της έρευνας, οι ερευνητές έστρεψαν την προσοχή τους στους ανθρώπους. 
Εξέτασαν τις αλλαγές στα ανθρώπινα γονίδια από τις ηλικίες 30 έως 49 ετών, 50 έως 69 ετών και στη συνέχεια 70 ετών και άνω. 
Μετρήσιμες αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα ανάλογα με το μήκος των γονιδίων είχαν ήδη συμβεί από τη στιγμή που οι άνθρωποι έφτασαν στη μέση ηλικία.
"Το αποτέλεσμα για τους ανθρώπους είναι πολύ ισχυρό, επειδή έχουμε περισσότερα δείγματα για τους ανθρώπους από ό,τι για άλλα ζώα.
Ήταν επίσης ενδιαφέρον επειδή όλα τα ποντίκια που μελετήσαμε είναι γενετικά πανομοιότυπα, έχουν το ίδιο φύλο και μεγάλωσαν στις ίδιες εργαστηριακές συνθήκες, αλλά οι άνθρωποι είναι όλοι διαφορετικοί.
 Όλοι πέθαναν από διαφορετικές αιτίες και σε διαφορετικές ηλικίες. 
Αναλύσαμε δείγματα από άνδρες και γυναίκες ξεχωριστά και βρήκαμε το ίδιο μοτίβο".
Αλλαγές σε επίπεδο συστήματος
Σε όλα τα ζώα, οι ερευνητές παρατήρησαν λεπτές αλλαγές σε χιλιάδες διαφορετικά γονίδια σε όλα τα δείγματα. 
Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι μόνο ένα μικρό υποσύνολο γονιδίων που συμβάλλει στη γήρανση. 
Η γήρανση, αντίθετα, χαρακτηρίζεται από αλλαγές σε επίπεδο συστημάτων.
Η άποψη αυτή διαφέρει από τις επικρατούσες βιολογικές προσεγγίσεις που μελετούν τις επιδράσεις μεμονωμένων γονιδίων. 
Από την έναρξη της σύγχρονης γενετικής στις αρχές του 20ού αιώνα, πολλοί ερευνητές ανέμεναν ότι θα ήταν σε θέση να αποδώσουν πολλά πολύπλοκα βιολογικά φαινόμενα σε μεμονωμένα γονίδια. 
Και ενώ ορισμένες ασθένειες, όπως η αιμορροφιλία, οφείλονται πράγματι σε μεταλλάξεις μεμονωμένων γονιδίων, η στενή προσέγγιση της μελέτης μεμονωμένων γονιδίων δεν έχει ακόμη οδηγήσει σε εξηγήσεις για τις μυριάδες αλλαγές που συμβαίνουν στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες και στη γήρανση.
"Επικεντρωνόμαστε κυρίως σε έναν μικρό αριθμό γονιδίων, πιστεύοντας ότι λίγα γονίδια θα εξηγούσαν την ασθένεια.

Έτσι, ίσως δεν είχαμε επικεντρωθεί στο σωστό πράγμα πριν. 

Τώρα που έχουμε αυτή τη νέα κατανόηση, είναι σαν να έχουμε ένα νέο όργανο. Είναι σαν τον Γαλιλαίο με το τηλεσκόπιο, που κοιτάζει το διάστημα. 

Κοιτάζοντας τη γονιδιακή δραστηριότητα μέσα από αυτό το νέο φακό θα μας επιτρέψει να δούμε τα βιολογικά φαινόμενα με διαφορετικό τρόπο".
Μακροχρόνιες γνώσεις
Μετά τη συγκέντρωση των μεγάλων συνόλων δεδομένων, πολλά από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν σε άλλες μελέτες από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Feinberg του Πανεπιστημίου Northwestern και σε μελέτες εκτός Northwestern, ο Stoeger είχε την ιδέα να εξετάσει τα γονίδια, με βάση το μήκος τους.
Το μήκος ενός γονιδίου βασίζεται στον αριθμό των νουκλεοτιδίων εντός αυτού. 

Κάθε σειρά νουκλεοτιδίων μεταφράζεται σε ένα αμινοξύ, το οποίο στη συνέχεια σχηματίζει μια πρωτεΐνη. 

Ένα πολύ μακρύ γονίδιο, επομένως, παράγει μια μεγάλη πρωτεΐνη. 
Και ένα μικρό γονίδιο παράγει μια μικρή πρωτεΐνη. 
Σύμφωνα με τους ερευνητές ένα κύτταρο πρέπει να έχει έναν ισορροπημένο αριθμό μικρών και μεγάλων πρωτεϊνών για να επιτύχει ομοιόσταση. 
Προβλήματα εμφανίζονται όταν αυτή η ισορροπία βγαίνει από την ισορροπία.
Αν και οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μακρά γονίδια συνδέονται με αυξημένη διάρκεια ζωής, τα κοντά γονίδια παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στο σώμα. 
Για παράδειγμα, τα σύντομα γονίδια καλούνται να βοηθήσουν στην καταπολέμηση παθογόνων μικροοργανισμών.
"Ορισμένα σύντομα γονίδια θα μπορούσαν να έχουν ένα βραχυπρόθεσμο πλεονέκτημα στην επιβίωση εις βάρος της τελικής διάρκειας ζωής", δήλωσε ο Stoeger. 
"Έτσι, έξω από ένα ερευνητικό εργαστήριο, αυτά τα σύντομα γονίδια θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επιβίωση σε δύσκολες συνθήκες σε βάρος της μείωσης της τελικής διάρκειας ζωής του ζώου".
Το εύρημα αυτό μπορεί επίσης να βοηθήσει να εξηγηθεί γιατί οι οργανισμοί χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να θεραπευτούν από ασθένειες καθώς γερνούν. 
Ακόμη και με έναν απλό τραυματισμό όπως ένα κόψιμο από χαρτί, το δέρμα ενός ηλικιωμένου ατόμου χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να ανακάμψει. 
Λόγω της ανισορροπίας, τα κύτταρα έχουν λιγότερα αποθέματα για να αντιμετωπίσουν τον τραυματισμό.
"Αντί να αντιμετωπίζει μόνο το κόψιμο, το σώμα πρέπει να αντιμετωπίσει και αυτή την ανισορροπία δραστηριότητας.
Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί, με την πάροδο του χρόνου με τη γήρανση, δεν αντιμετωπίζουμε τις περιβαλλοντικές προκλήσεις τόσο καλά όσο όταν ήμασταν νεότεροι".
Και επειδή χιλιάδες γονίδια αλλάζουν σε επίπεδο συστήματος, δεν έχει σημασία από πού ξεκινά η ασθένεια. 
"Γνωρίζουμε περιπτώσεις όπου οι λοιμώξεις -- κυρίως οι ιογενείς λοιμώξεις -- οδηγούν σε άλλα προβλήματα αργότερα στη ζωή.
Ορισμένες ιογενείς λοιμώξεις μπορούν να οδηγήσουν σε καρκίνο. 
Η βλάβη απομακρύνεται από τη μολυσμένη περιοχή και επηρεάζει άλλες περιοχές του σώματός μας, το οποίο στη συνέχεια είναι λιγότερο ικανό να καταπολεμήσει τις περιβαλλοντικές προκλήσεις".
Ελπίδα για ιατρικές παρεμβάσεις
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να ανοίξουν νέους δρόμους για την ανάπτυξη θεραπευτικών σκευασμάτων, σχεδιασμένων για την αναστροφή ή την επιβράδυνση της γήρανσης. 
Τα τρέχοντα θεραπευτικά μέσα για την αντιμετώπιση των ασθενειών, υποστηρίζουν οι ερευνητές, στοχεύουν απλώς στα συμπτώματα της γήρανσης και όχι στην ίδια τη γήρανση. 
Οι Amaral και Stoeger το παρομοιάζουν με τη χρήση Tylenol για τη μείωση του πυρετού αντί για τη θεραπεία της ασθένειας που προκάλεσε τον πυρετό.
"Ο πυρετός μπορεί να εμφανιστεί για πολλούς, πολλούς λόγους", δήλωσε ο Amaral.
 "Θα μπορούσε να προκληθεί από μια λοίμωξη, η οποία απαιτεί αντιβιοτικά για να θεραπευτεί, ή να προκληθεί από σκωληκοειδίτιδα, η οποία απαιτεί χειρουργική επέμβαση. 
Εδώ, πρόκειται για το ίδιο πράγμα. 
Το ζήτημα είναι η ανισορροπία της γονιδιακής δραστηριότητας. 
Εάν μπορείτε να βοηθήσετε στη διόρθωση της ανισορροπίας, τότε μπορείτε να αντιμετωπίσετε τις επακόλουθες συνέπειες".
Άλλοι συν-συγγραφείς του Northwestern είναι ο Richard Morimoto, καθηγητής μοριακών βιοεπιστημών στο Weinberg College of Arts and Sciences, 

ο Dr. Alexander Misharin, αναπληρωτής καθηγητής ιατρικής στο Feinberg, και 

ο Dr. G.R. Scott Budinger, καθηγητής Ernest S. Bazley για τις παθήσεις των αεραγωγών στο Feinberg και επικεφαλής της πνευμονικής και εντατικής θεραπείας στο Northwestern Medicine.
Πηγή:Northwestern University
Παραπομπή στο περιοδικό:
Stoeger, T., et al. (2022) Aging is associated with a systemic length-associated transcriptome imbalance. Nature Aging. doi.org/10.1038/s43587-022-00317-6.

https://www.news-medical.net/news/20221209/Researchers-discover-a-previously-unknown-mechanism-that-drives-aging.aspx

Ο Μικρός Πρίγκηπας και η Αλεπού.

Η Αλεπού κοίταξε το Μικρό Πρίγκηπα, για πολύ ώρα.
-Σε παρακαλώ εξημέρωσέ με! είπε.
-Το θέλω, απάντησε ο μικρός πρίγκιπας, αλλά δεν έχω πολύ χρόνο.
Έχω να ανακαλύψω φίλους και πολλά πράγματα να γνωρίσω.
-Γνωρίζουμε μονάχα τα πράγματα που εξημερώνουμε, είπε η αλεπού.
Οι άνθρωποι δεν έχουν πια καιρό να γνωρίζουν τίποτα.
Τ’ αγοράζουν όλα έτοιμα απ’ τους εμπόρους.
Επειδή όμως δεν υπάρχουν έμποροι που να πουλάν φίλους, οι άνθρωποι δεν έχουν πια φίλους.
Αν θέλεις ένα φίλο, εξημέρωσέ με.
-Τι πρέπει να κάνω; Είπε ο μικρός πρίγκιπας.
-Χρειάζεται μεγάλη υπομονή, απάντησε η αλεπού.
Στην αρχή θα καθίσεις κάπως μακριά μου, έτσι, στο χορτάρι.
Θα σε κοιτάζω με την άκρη του ματιού κι εσύ δε θα λες τίποτα.
Ο λόγος είναι πηγή παρεξηγήσεων.
Κάθε μέρα, όμως, θα μπορείς να κάθεσαι όλο και πιο κοντά…
Την επόμενη μέρα ο μικρός πρίγκιπας ξαναήρθε.
-Θα ήταν καλύτερα αν ερχόσουν την ίδια πάντα ώρα, είπε η αλεπού.
Αν έρχεσαι, για παράδειγμα, στις τέσσερις τ’ απόγευμα από τις τρεις θ’ αρχίζω να είμαι ευτυχισμένη. Όσο περνάει η ώρα τόσο πιο ευτυχισμένη θα νιώθω.
Στις τέσσερις πια θα κάθομαι σε αναμμένα κάρβουνα και θ’ ανησυχώ.
Θ’ ανακαλύψω την αξία της ευτυχίας.
Αν έρχεσαι όμως όποτε λάχει, δε θα ξέρω ποτέ τι ώρα να φορέσω στην καρδιά μου τα γιορτινά της…Χρειάζεται κάποια τελετή.
-Τι πάει να πει τελετή; Είπε ο μικρός πρίγκιπας.
-Είναι κι αυτό κάτι που έχει ξεχαστεί από καιρό, είπε η αλεπού.
Είναι αυτό που κάνει μια μέρα να μη μοιάζει με τις άλλες, μια ώρα με τις άλλες ώρες.
Υπάρχει, για παράδειγμα, μια τελετή στους κυνηγούς.
Χορεύουν την Πέμπτη με τα κορίτσια του χωριού.
Η Πέμπτη λοιπόν είναι υπέροχη μέρα.
Πάω και κάνω βόλτα ίσαμε τ’ αμπέλι.
Αν οι κυνηγοί χόρευαν οποτεδήποτε, οι μέρες θα έμοιαζαν σαν όλες, κι εγώ δε θα είχα ποτέ διακοπές.
Έτσι ο μικρός πρίγκιπας εξημέρωσε την αλεπού.
Κι όταν πλησίασε η ώρα του αποχωρισμού:
-Αχ, είπε η αλεπού… Θα κλάψω.
-Εσύ φταις, είπε ο μικρός πρίγκιπας, εγώ δεν ήθελα το κακό σου, εσύ θέλησες να σε εξημερώσω…
-Σωστά, είπε η αλεπού.
-Όμως θα κλάψεις, είπε ο μικρός πρίγκιπας.
-Σωστά, είπε η αλεπού.
-Τι κέρδισες λοιπόν;
-Κέρδισα, είπε η αλεπού, το χρώμα του σταριού.
Έπειτα πρόσθεσε.
-Πήγαινε να ξαναδείς τα τριαντάφυλλα.
Θα καταλάβεις πως το δικό σου είναι μοναδικό στον κόσμο.
Θα ξανάρθεις να με αποχαιρετήσεις και θα σου χαρίσω ένα μυστικό.
Ο μικρός πρίγκιπας πήγε να ξαναδεί τα τριαντάφυλλα.
-Δε μοιάζετε καθόλου με το δικό μου τριαντάφυλλο, δεν είσαστε τίποτα ακόμα, τους είπε.
Κανείς δε σας έχει εξημερώσει και δεν έχετε εξημερώσει κανέναν.
Είσαστε όπως ήταν η αλεπού μου.
Μια αλεπού ίδια μ’ άλλες εκατό χιλιάδες.
Γίναμε όμως φίλοι και τώρα είναι μοναδική στον κόσμο.
Και τα τριαντάφυλλα στέκονταν θιγμένα.
-Είσαστε όμορφα, όμως είσαστε άδεια, τους είπε ακόμα.
Δεν πεθαίνει κανείς για σας.
Βέβαια, το δικό μου τριαντάφυλλο ένας απλός περαστικός θα έλεγε πως σας μοιάζει.
Όμως εκείνο μόνο του έχει περισσότερη σημασία απ’ όλα εσάς, αφού εκείνο είναι που πότισα.
Αφού εκείνο έβαλα κάτω απ’ τη γυάλα.
Αφού εκείνο προστάτεψα με το παραβάν.
Αφού σ’ εκείνο σκότωσα τις κάμπιες (εκτός από δύο τρεις για να γίνουν πεταλούδες).
Αφού εκείνο άκουσα να παραπονιέται ή να κομπάζει ή κάποιες φορές ακόμα να σωπαίνει.
Αφού είναι το τριαντάφυλλό μου.
Και ξαναγύρισε στην αλεπού:
-Αντίο, είπε…
-Αντίο, είπε η αλεπού.
Να το μυστικό μου.
Είναι πολύ απλό:μόνο με την καρδιά βλέπεις καλά.
Την ουσία τα μάτια δεν τη βλέπουν.
-Την ουσία τα μάτια δεν τη βλέπουν, επανέλαβε ο μικρός πρίγκιπας για να το θυμάται.
-Είναι ο χρόνος που ξόδεψες για το τριαντάφυλλό σου που το κάνει τόσο σημαντικό.
-Είναι ο χρόνος που ξόδεψα για το τριαντάφυλλό μου…είπε ο μικρός πρίγκιπας, για να το θυμάται.
-Οι άνθρωποι ξέχασαν αυτή την αλήθεια, είπε η αλεπού.
-Μα εσύ δεν πρέπει να την ξεχάσεις.
Γίνεσαι για πάντα υπεύθυνος για ό,τι έχεις εξημερώσει.
Είσαι υπεύθυνος για το τριαντάφυλλό σου…
-Είμαι υπεύθυνος για το τριαντάφυλλό μου… Ξανάπε ο μικρός πρίγκιπας, για να το θυμάται…
Antoine de Saint Exupéry
published in 1943

hathiland.blogspot.gr