Cercetătorii din Japonia au identificat o genă la viermii C. elegans care dezactivează capacitatea de a simți mirosul hranei după reproducere. Această descoperire sugerează că anumite aspecte ale îmbătrânirii sunt regulate genetic și nu doar rezultatul uzurii organismului.
Când îmbătrânirea nu este doar trecerea timpului
De obicei, îmbătrânirea este percepută ca o degradare treptată a corpului, similară cu un mecanism care se uzază în timp. Totuși, un studiu recent de la Universitatea Nagoya indică faptul că modificările legate de vârstă pot fi declanșate genetic. Aceasta schimbă perspectiva asupra duratei de viață și asupra influenței factorilor genetici în acest proces.
cercetătorii au stabilit că, după reproducere, o genă specifică devine activă la viermii folosiți frecvent în laboratoare, rezultând în incapacitatea lor de a detecta mirosul hranei. Această constatare evidențiază faptul că deteriorarea asociată îmbătrânirii nu este întotdeauna o consecință a uzurii, ci poate fi, de fapt, programată genetic.
Un organism mic, un ciclu de viață rapid și multe răspunsuri
Echipa de cercetare a folosit viermele Caenorhabditis elegans, un organism microscopic, transparent, cu o durată de viață de doar două-trei săptămâni. Acest vierme este ideal pentru studiul îmbătrânirii datorită întregului său ciclu de viață rapid, care permite analiza modificărilor genetice asociate vârstei biologice.
Viermii ating maturitatea în aproximativ trei zile, se reproduc și intră apoi într-o fază de îmbătrânire rapidă, care precede moartea. Această rapiditate le oferă cercetătorilor posibilitatea de a observa toate etapele vieții într-un interval scurt, facilitând identificarea genelor care influențează atât prelungirea vieții, cât și accelerarea declinului.
Cercetătorii au descoperit că, după reproducere, viermii continuă să se miște normal, dar devin incapabili să detecteze anumite mirosuri alimentare esențiale.
Ce se întâmplă cu mirosul după reproducere
Aproape în a cincea zi de viață, capacitatea viermilor de a percepe diacetilul, un compus produs de bacteriile din hrana lor, scade brusc. Aceasta sugerează o schimbare genetică programată, nu doar o urmare a uzurii naturale. Pierderea simțului mirosului are loc sistematic după reproducere, ceea ce indică existența unui mecanism genetic care controlează acest proces, probabil influențat de substanțe chimice eliberate după reproducere.
O genă care schimbă totul după o anumită vârstă
Cercetătorii au realizat experimente cu viermi care prezentau mutații genetice aleatorii și au testat simțul olfactiv al acestora după perioada de reproducere. Deși majoritatea viermilor au arătat o pierdere a simțului mirosului, câțiva au păstrat abilitatea de a detecta diacetilul.
Analiza genetică a identificat că viermii care și-au menținut simțul olfactiv aveau o mutație a genei nhr-76. Aceasta demonstrează că gena nhr-76 are un rol crucial în pierderea mirosului asociată îmbătrânirii, deschizând noi oportunități pentru înțelegerea modului în care îmbătrânirea ar putea fi încetinită prin manipulare genetică.
Gena nhr-76 produce o proteină care inhibă activitatea altor gene implicate în percepția mirosurilor alimentare, proces ce se desfășoară în neuronii senzoriali responsabili cu detectarea mirosului. Această activare pare să fie legată de semnalele chimice asociate cu îmbătrânirea, deși declanșatorul acestor semnale rămâne necunoscut.
Pierderile olfactive observate la viermii C. elegans nu sunt doar o consecință a vârstei, ci un proces genetic declanșat post-reproducere, deschizând noi perspective asupra modului în care îmbătrânirea ar putea fi influențată în alte specii.
De ce ar păstra natura o astfel de genă
Întrebarea este de ce natura ar conserva o genă cu un efect aparent negativ, care reduce capacitatea organismului de a găsi hrană. O prima ipoteză sugerează că selecția naturală nu elimină genele cu efecte negative care se manifestă după reproducere, deoarece acestea au fost transmise deja urmașilor. Astfel, gena poate continua să existe fără a fi eliminată de evoluție, având un impact indirect asupra duratei de viață.
A doua ipoteză propune că reducerea comportamentului de căutare a hranei în rândul indivizilor mai vârstnici ar putea diminua competiția pentru resurse între generații, facilitând supraviețuirea descendenților. Aceasta sugerează că unii factori genetici aparent dăunători pot aduce beneficii la nivel de populație. Totuși, aceste considerații rămân doar ipoteze pentru acest organism și mecanism specific.
Ce urmează după această descoperire
Această descoperire schimbă percepția asupra îmbătrânirii. Spre deosebire de teoriile tradiționale bazate pe acumularea graduală a leziunilor, studiul evidențiază că unele aspecte ale îmbătrânirii pot fi programate genetic, prin activarea anumitor gene la momente specifice ale vieții.
Cercetătorii subliniază existența unor gene similare cu nhr-76 la mamifere, inclusiv la oameni. Deși nu s-a demonstrat, până acum, un mecanism identic la oameni sau alte mamifere, studiile viitoare ar putea explora influența acestor gene asupra longevității umane.
Această cercetare deschide întrebări despre existența mecanismelor genetice similare care controlează îmbătrânirea la specii mai complexe. Micii viermi C. elegans oferă informații valoroase despre cum este „programată” îmbătrânirea în ADN, permițând oamenilor de știință să observe întregul lor ciclu de viață și să studieze comportamentul și funcțiile organismului la diferite vârste.
