Ilmuwan Temukan Cara Kontrol Hipotalamus Otak Menua Dan Mengelola Untuk Memperlambatnya

Ilmuwan Temukan Cara Kontrol Hipotalamus Otak Menua Dan Mengelola Untuk Memperlambatnya
Sel induk syaraf yang telah ditransplantasikan ke dalam otak tikus, di sini berkembang menjadi neuron.
Yirui Sun, Wellcome Images, CC BY-SA

Jika Anda tidak merokok, kalau begitu Faktor risiko utama Anda untuk kematian mungkin adalah usia Anda. Itu karena kita hampir menghilangkan angka kematian di awal kehidupan, berkat kemajuan sains dan teknik. Namun, terlepas dari kemajuan ini, kita masih belum memikirkan bagaimana menghilangkan efek penuaan yang merusak itu sendiri.

Sekarang sebuah studi baru pada tikus, diterbitkan di Nature, mengungkapkan bahwa sel induk (sejenis sel yang bisa berkembang menjadi banyak jenis lainnya) di daerah tertentu otak mengatur penuaan. Tim bahkan berhasil memperlambat dan mempercepat proses penuaan dengan cara memindahkan atau menghapus sel induk di wilayah tersebut.

Penuaan merupakan tantangan penting bagi masyarakat. Dengan 2050, akan ada Seperti banyak orang tua (usia 65 +) sebagai anak-anak (di bawah 15) di Bumi untuk pertama kalinya. Perubahan ini tercermin dalam belum pernah terjadi sebelumnya pada sistem perawatan kesehatan dan sosial kita. Memahami bagaimana kita bisa menjaga diri dalam kesehatan yang baik seiring bertambahnya usia menjadi semakin penting.

Mekanisme yang menjaga organisme tetap sehat relatif sedikit jumlahnya dan dilestarikan antar spesies, yang berarti kita bisa belajar banyak tentang mereka dengan mempelajari binatang seperti tikus. Di antara yang paling penting adalah sel-sel senescent - Sel disfungsional yang terbentuk saat kita menua dan menyebabkan kerusakan pada jaringan - peradangan kronis dan kelelahan sel induk. Mekanisme ini dianggap terhubung pada tingkat sel dan jaringan. Seperti cincin domino, jatuhnya di mana saja bisa memicu keruntuhan bencana.

Menghilang sel

Para peneliti di balik kertas baru itu mempelajari hipotalamus tikus, yang telah kita ketahui selama beberapa waktu mengendalikan penuaan. Struktur seukuran almond di pusat otak ini menghubungkan sistem saraf dan endokrin (hormon). Hipotalamus membantu mengatur banyak kebutuhan dan perilaku dasar termasuk kelaparan, tidur, ketakutan dan agresi. Di otak manusia, inisiasi perilaku biasanya rumit, tapi jika Anda melarikan diri dengan panik buta atau mendapati diri Anda dalam kemarahan yang mengamuk, maka hipotalamus Anda untuk sementara berada di kursi pengemudi.

Tim melihat kelompok sel induk khusus di dalam hipotalamus dan memantau apa yang terjadi pada mereka sebagai kohort tikus yang berusia. Tikus biasanya hidup sekitar dua tahun tapi mereka menemukan bahwa sel-sel ini mulai menghilang sekitar bulan 11. Pada bulan 22, mereka telah lenyap sama sekali. Tingkat di mana sel induk hilang berkorelasi erat dengan perubahan penuaan pada hewan, seperti penurunan dalam belajar, memori, keramahan, ketahanan otot dan kinerja atletik.

Tapi korelasi tidak berarti sebab akibat. Untuk mengetahui apakah penurunan tersebut menyebabkan perubahan penuaan ini, mereka menghapus sel induk dengan menggunakan virus rekayasa khusus yang hanya akan membunuh mereka di hadapan obat Ganciclovir. Pada tikus berusia 15-bulan, menerima kombinasi obat ini menghancurkan 70% dari sel induk hipotalamus mereka. Mereka menunjukkan tanda penuaan dini dan meninggal kira-kira 200 hari sebelumnya sebagai hasilnya. Itu penting karena tikus hanya hidup sekitar 730 hari.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Kelompok ini juga menanamkan sel induk hipotalamus dari tikus yang baru lahir ke hewan paruh baya. Dalam kasus ini, hewan menjadi lebih sosial, tampil lebih baik secara kognitif dan hidup sekitar 200 hari lebih lama dari yang seharusnya.

Percobaan ini juga memberi petunjuk bagaimana sel induk hipotalamus hilang sejak awal. Implantasi hanya bekerja bila sel induk direkayasa secara genetis agar tahan terhadap peradangan. Tampaknya, saat peradangan hewan berusia, kronis, tingkat rendah di hipotalamus meningkat.

Peradangan ini mungkin disebabkan oleh akumulasi sel senescent atau sekitarnya neuron memasuki keadaan seperti senescent. Peradangan membunuh sel induk hipotalamus karena mereka paling sensitif terhadap kerusakan. Ini kemudian mengganggu fungsi hipotalamus dengan efek knock-on di seluruh organisme. Jadi domino jatuh.

Elixir pemuda?

Tujuan akhir dari penelitian penuaan adalah mengidentifikasi sasaran farmasi atau intervensi gaya hidup yang meningkatkan kesehatan manusia di kemudian hari. Meskipun ini adalah studi pada tikus, jika kita dapat menunjukkan bahwa mekanisme yang sama ada pada manusia pada suatu hari nanti, kita mungkin bisa menggunakan teknik serupa untuk memperbaiki kesehatan di kemudian hari. Tapi ini tetap jauh di masa depan.

Intervensi lain, seperti menghilangkan sel senescent, juga memperbaiki kesehatan, memperpanjang hidup hingga 180 hari pada tikus Langkah logis selanjutnya adalah melihat apakah intervensi ini "stack".

Studi ini juga menunjukkan bahwa sel induk hipotalamus memberikan efek utama melalui sekresi miRNA, yang mengendalikan banyak aspek bagaimana sel berfungsi. MiRNA pendek, RNA non-coding - molekul yang lebih sederhana dari DNA tetapi juga dapat menyandikan informasi. Ketika miRNA disuplai sendiri ke tikus yang tidak memiliki sel induk, mereka benar-benar menunjukkan perbaikan yang serupa pada mereka yang menerima pengobatan sel induk.

Pemberian miRNA sebagai obat masih dalam masa pertumbuhan namun penelitian tersebut menunjukkan bahwa rute potensial untuk menggantikan hipotalamus yang digunduli sel induk: mencegah kehilangan mereka di tempat pertama dengan mengendalikan peradangan. Hal ini dapat dicapai baik melalui pengembangan obat-obatan yang membunuh sel-sel senescent atau penggunaan senyawa anti-inflamasi.

Penelitian ini penting karena secara elegan menunjukkan bagaimana mekanisme pemeliharaan kesehatan yang berbeda berinteraksi. Namun, satu kelemahan adalah bahwa hanya tikus jantan yang digunakan. Sudah diketahui dengan baik bahwa struktur hipotalamus sangat berbeda antara kedua jenis kelamin. Obat-obatan dan mutasi yang memperpanjang umur juga biasanya terlihat nyata beda potensi antara laki-laki dan perempuan.

PercakapanApakah manusia akan bisa hidup lebih lama daripada saat ini umur maksimal 125 tahun Sulit untuk diceritakan. Tapi sepertinya penghalang terbesar untuk hidup sehat nanti bukan lagi laju kemajuan tapi kecepatannya kita bisa mengubah pengetahuan kita tentang biologi penuaan menjadi obat dan saran gaya hidup.

Tentang Penulis

Richard Faragher, Profesor Biogerontologi, University of Brighton

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku oleh Penulis ini:

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = 0415419549; maxresults = 1}

Buku terkait:

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = memperlambat penuaan; maxresult = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}