מחקר מדגיש את הגנים המרכזיים שיכולים למנוע ירידה בתפקוד המוטורי ככל שאורגניזם מזדקן, לעת עתה בתולעים
הזדקנות הוא תהליך טבעי ובלתי נמנע עבור כל אורגניזם שבו יש ירידה בתפקוד של איברים ורקמות רבות ושונות. אין תרופה להזדקנות. מדענים בוחנים את תהליך ההזדקנות וכל תצפית על איך אפשר להאט אותו מעוררת סקרנות לכולם.
ככל שבעלי חיים ובני אדם מזדקנים, יש הידרדרות הדרגתית אך משמעותית מָנוֹעַ תפקודים הנובעים משינויים במערכת העצבית-שרירית - דוגמה מופחתת כוח השרירים, כוחם של שרירי הגפיים וכו'. ירידה זו שמתחילה בדרך כלל בסביבות אמצע החיים היא המאפיין הבולט ביותר של ההזדקנות ואחראית לרוב הבעיות איתם מתמודדים קשישים המשפיעות על חייהם העצמאיים . היכולת לעצור או אפילו להאט את הירידה בתפקודים המוטוריים הוא ההיבט המאתגר ביותר ללימוד אנטי אייג'ינג ומביא מיקוד ליחידה התפקודית הבסיסית של המערכת העצבית-שרירית הנקראת 'היחידה המוטורית' כלומר הנקודה שבה עצב מוטורי וסיבי שריר נפגשים.
חוקרים ממכון מדעי החיים של אוניברסיטת מישיגן בארה"ב חשפו את הגורם הבסיסי העיקרי לירידה מתקדמת בתפקוד המוטורי שהיה אחראי להגברת השבריריות בתולעים מזדקנות זעירות. יותר מכך, הם גילו דרך להאט את הירידה הזו. במחקר שלהם שפורסם ב התקדמות מדע, הם זיהו מולקולה שיכולה להיות המטרה הנכונה לשיפור התפקוד המוטורי. והמסלול המסוים הזה בתולעים יכול להעיד על משהו דומה ביונקים מזדקנים, כולל בני אדם. תולעים עגולות באורך מילימטר הנקראות נמטודות (C. elegans) מציגות דפוס הזדקנות דומה מאוד לבעלי חיים אחרים, אם כי הן שורדות רק כשלושה שבועות. אבל תוחלת החיים המוגבלת הזו הופכת אותם למערכת מודל המתאימה באופן אידיאלי לחקר התהליכים המדעיים מאחורי ההזדקנות, שכן ניתן לעקוב בקלות אחר תוחלת החיים שלהם לאורך זמן קצר.
מרכיב חשוב בהזדקנות
כאשר התולעים מתבגרות, הן מתחילות לאבד בהדרגה את התפקודים הפיזיולוגיים שלהן. כשהם מגיעים לאמצע הבגרות שלהם המיומנויות המוטוריות מתחילות להידרדר. חוקרים רצו לבדוק את הסיבה המדויקת לירידה זו. הם יצאו להבין את השינוי באינטראקציה של תאים עם הזדקנות התולעים וניתחו את המיקומים שבהם נוירונים מוטוריים מתקשרים עם רקמת השריר. זוהה גן (וחלבון קשור) הנקרא SLO-1 (חבר במשפחה של תעלת אשלגן איטית 1) שיש לו תפקיד מפתח בוויסות של תקשורת אלו על ידי פעולתו כמווסת. SLO-1 פועל בצמתים עצביים-שריריים ומשכך את פעילות הנוירונים אשר בתורו מאט את האותות מנוירונים מוטוריים לרקמת השריר ובכך מפחית את התפקוד המוטורי.
חוקרים עשו מניפולציות ב-SLO-1 באמצעות כלים גנטיים סטנדרטיים וגם בתרופה בשם פקסילין. בשני התרחישים הללו, נראו שתי השפעות משמעותיות בתולעים עגולות. ראשית, תולעים שמרו על תפקוד מוטורי טוב יותר ושנית, תוחלת החיים שלהן גדלה בהשוואה לתולעים עגולות רגילות. אז זה היה כמו שיש לך תוחלת חיים ארוכה יותר אבל גם עם בריאות וכוח משופרים שכן שני הפרמטרים הללו השתפרו. התזמון היה המפתח להתערבויות אלו. למניפולציות ל-SLO-1 כאשר בוצעו בשלב מוקדם מאוד בתקופת חייה של התולעת לא הייתה כל תוצאה, ובתולעים צעירות מאוד הייתה לה השפעה מזיקה למדי. ההתערבות עובדת בצורה הטובה ביותר כשהיא נעשית באמצע הבגרות. חוקרים רוצים כעת להבין את התפקיד של SLO-1 בפיתוח מוקדם בתולעים עגולות. זה יכול לעזור להשיג תובנות לגבי מנגנוני ההזדקנות הבסיסיים מכיוון שהתערבויות גנטיות ותרופתיות כאלה יכולות לסייע בקידום הבריאות וכן אריכות ימים.
למרות שמחקר זה מוגבל לתולעים, SLO-1 נשמר על פני מינים רבים של בעלי חיים ולכן תגלית זו יכולה להיות ישימה להבנת ההזדקנות גם באורגניזמים אחרים. עם זאת, זה לא פשוט לחקור הזדקנות באורגניזמים גבוהים יותר בגלל משך החיים הארוך יותר. זו הסיבה שצריך לערוך ניסויים באורגניזמים מודל אחרים מלבד תולעים כמו שמרים, תסיסנית ויונקים כמו עכברים שתוחלת החיים שלהם היא מקסימום 4 שנים. לאחר מכן ניתן היה לערוך ניסויים על קווי תאים אנושיים שכן ביצוע זה in vivo בבני אדם הוא בלתי אפשרי. יהיה צורך בניסויים מתמשכים כדי לפענח מנגנונים מולקולריים וגנטיים מאחורי ההזדקנות. מחקר זה סיפק ידע עצום על יעד מולקולרי, אתר פוטנציאלי והתזמון המדויק שבו יש ליישם את אסטרטגיית האנטי-אייג'ינג. המחקר מקבל את הבלתי נמנעת של ירידה מוטורית אך מעורר השראה להתגבר עליה על ידי מניעת ירידה קוגניטיבית ומוטורית מוקדמת.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Li G et al. 2019. התערבויות גנטיות ותרופתיות במערכת העצבים המוטורית המזדקנת מאטות את ההזדקנות המוטורית ומאריכות את תוחלת החיים אצל C. elegans. התקדמות מדע. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
