Καθώς μεγαλώνουμε, οι μυς μας αρχίζουν να συρρικνώνονται. Αυτό ονομάζεται σαρκοπενία, συμβαίνει σε όλους μας, ωστόσο κανείς δεν έχει καταλάβει γιατί και πώς συμβαίνει. Τώρα, μια νέα έρευνα από το Αυστραλιανό Ινστιτούτο Αναγεννητικής Ιατρικής (ARMI) στο Πανεπιστήμιο Monash χρησιμοποίησε ένα εκπληκτικό ζωικό μοντέλο, το αφρικανικό killifish, για να αποκαλύψει ότι προς το τέλος της ζωής, οι μυς στην πραγματικότητα αντιστρέφονται σε μια κατάσταση “πρώιμης ζωής”, επιβραδύνοντας τη θνησιμότητα.
Αυτό το εύρημα μπορεί να δώσει μια ένδειξη για την επιβράδυνση, την αναστολή ή ακόμα και την αναστροφή της απώλειας της μυϊκής μάζας και δύναμης που σχετίζεται με την ηλικία.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Aging Cell με επικεφαλής τον καθηγητή Peter Currie και την Δρ. Avnika Ruparelia, από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης. Είναι σημαντική λόγω της αναμενόμενης δραματικής αύξησης του επιπολασμού και της σοβαρότητας της σαρκοπενίας σε ολόκληρο τον παγκόσμιο πληθυσμό. Σύμφωνα με τον καθηγητή Currie, «…υπάρχει επιτακτική ανάγκη να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς που οδηγούν στη σαρκοπενία, ώστε να μπορέσουμε να εντοπίσουμε και να εφαρμόσουμε κατάλληλες ιατρικές παρεμβάσεις για την προώθηση της υγιούς γήρανσης των μυών».
Το αφρικανικό τυρκουάζ killifish, Nothobranchius furzeri, αναδείχθηκε ως νέο μοντέλο για τη μελέτη της γήρανσης. Το killifish έχει τη μικρότερη γνωστή διάρκεια ζωής από οποιοδήποτε είδος σπονδυλωτών που μπορεί να εκτραφεί σε αιχμαλωσία. Η ζωή για ένα killifish ξεκινά με τις αφρικανικές βροχές, δημιουργώντας εποχιακές πισίνες βροχής στις οποίες τα ψάρια εκκολάπτονται, αναπτύσσονται γρήγορα και ωριμάζουν σε μόλις δύο εβδομάδες ενώ στη συνέχεια αναπαράγονται καθημερινά μέχρι να στεγνώσει η πισίνα.
Η σύντομη διάρκεια ζωής τους συνοδεύεται από συμπτώματα γήρανσης που βλέπουμε στον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένης της εμφάνισης καρκινικών βλαβών στο ήπαρ και των γονάδων, μειωμένη αναγεννητική ικανότητα των άκρων, σε αυτή την περίπτωση του πτερυγίου, και γενετικά χαρακτηριστικά που είναι το χαρακτηριστικό του ανθρώπινη γήρανση, όπως μείωση του αριθμού και της λειτουργίας αντιγράφων του μιτοχονδριακού DNA και βράχυνση των τελομερών.
Σύμφωνα με την Ruparelia, αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που χρησιμοποίησε το killifish για τη μελέτη της σαρκοπενίας. «Σε αυτή τη μελέτη, πραγματοποιήσαμε έναν ενδελεχή κυτταρικό και μοριακό χαρακτηρισμό των σκελετικών μυών από την πρώιμη ζωή, τα ηλικιωμένα και τα εξαιρετικά παλιά στάδια της όψιμης ζωής, αποκαλύπτοντας πολλές ομοιότητες με τη σαρκοπενία σε ανθρώπους και άλλα θηλαστικά», είπε.
Παραδόξως, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ίδια μεταβολικά χαρακτηριστικά της γήρανσης αντιστρέφονται κατά τη διάρκεια του σταδίου της όψιμης ζωής, «υποδηλώνοντας ότι σε εξαιρετικά ηλικιωμένα ζώα, ενδέχεται να υπάρχουν μηχανισμοί που εμποδίζουν την περαιτέρω επιδείνωση της υγείας των σκελετικών μυών, που μπορεί τελικά να συμβάλει στην επέκταση της τη διάρκεια της ζωής τους», είπε η Ruparelia. «Σημαντικό είναι ότι το στάδιο της όψιμης ζωής κατά το οποίο παρατηρήσαμε βελτιωμένη μυϊκή υγεία συμπίπτει απόλυτα με ένα στάδιο όπου τα ποσοστά θνησιμότητας μειώνονται. Ως εκ τούτου, θεωρούμε ότι η βελτίωση της μυϊκής υγείας μπορεί να είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που συμβάλλει στην παράταση της διάρκειας ζωής σε εξαιρετικά ηλικιωμένα άτομα».
Για να κατανοήσουν καλύτερα τους μηχανισμούς πίσω από αυτό, η ερευνητική ομάδα εξέτασε τον μεταβολισμό των ψαριών σε διαφορετικά στάδια της διαδικασίας της γήρανσης. Το πείραμα αποκάλυψε απροσδόκητα ότι ορισμένα χαρακτηριστικά του μεταβολισμού των πολύ ηλικιωμένων ψαριών στην πραγματικότητα αναζωογονήθηκαν για να μοιάζουν με εκείνα των νεαρών ψαριών. Τόνισε τον κρίσιμο ρόλο του μεταβολισμού των λιπιδίων σε αυτή τη διαδικασία αναζωογόνησης. Με τη χρήση φαρμάκων που ρυθμίζουν το σχηματισμό ορισμένων λιπιδίων θα μπορούσε να επιτευχθεί παρόμοια αναζωογόνηση των μυών που γερνούν.
«Κατά τη διάρκεια της μεγάλης ηλικίας, υπάρχει μια εντυπωσιακή εξάντληση των λιπιδίων, τα οποία είναι τα κύρια ενεργειακά αποθέματα στα κύτταρά μας», εξήγησε ο Currie. «Πιστεύουμε ότι αυτό μιμείται μια κατάσταση περιορισμού των θερμίδων, μια διαδικασία που είναι γνωστό ότι παρατείνει τη διάρκεια ζωής σε άλλα όργανα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση μηχανισμών που τελικά επιτρέπουν στο ζώο να διατηρεί ισορροπία θρεπτικών συστατικών και να ζει περισσότερο. Μια παρόμοια διαδικασία παρατηρείται στους μυς αθλητών υψηλής κατάρτισης».
Η. Ruparelia ανέφερε: «Η ιδέα ότι η γήρανση των μυών μπορεί να είναι αναστρέψιμη και δυνητικά θεραπεύσιμη με φάρμακα που μπορούν να χειραγωγήσουν το μεταβολισμό ενός κυττάρου, είναι μια συναρπαστική προοπτική, ειδικά δεδομένου του κοινωνικού, οικονομικού και υγειονομικού κόστους που σχετίζεται με τη διαρκώς αυξανόμενη ηλικία του πληθυσμού σε όλο τον κόσμο. Είμαστε ενθουσιασμένοι από τις δυνατότητες του μοντέλου killifish. Έχουμε τώρα μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουμε τις βιολογικές διεργασίες που ρυθμίζουν τη γήρανση και τις ασθένειες που σχετίζονται με τη γήρανση, και να διερευνήσουμε στρατηγικές για την προώθηση της γήρανσης της υγείας».
