Egy gén segít az agy egészséges öregedésében

A Nature Communications folyóiratban január 11-én jelent meg a Buck Institute for Research on Aging kutatóinak cikke, amelyben az OXR1 nevű gén szerepét ismertették a kalóriacsökkentett étrend egészségvédelmi és élettartam-növelő, illetve kognitív funkciókat megőrző előnyeinek kifejeződésében.

Az étrend kalóriatartalmának csökkentésről köztudott, hogy jó hatással van az egészségi állapotra, meghosszabbíthatja az élettartamot, és segít a kognitív funkciók megőrzésében is, de hogy ezt egész pontosan hogyan, milyen mechanizmuson keresztül éri el, még mindig feltáratlan, különösen a kognitív funkciók védelmének tekintetében. A Buck Institute for Research on Aging kutatói mostani vizsgálatukban feltárták, hogy ez a hatás jórészt az OXR1 nevű gén működésén keresztül valósul meg.

“Amikor az emberek korlátozzák az elfogyasztott ételek mennyiségét vagy kalóriatartalmát, általában arra gondolnak, hogy ez hatással lehet az emésztőrendszerükre vagy a zsírfelhalmozódásra, de arra nem feltétlenül, hogy ez hogyan hat az agy működésére” - nyilatkozta Kenneth Wilson, a cikk első szerzője. “Mint kiderült, az OXR1 egy olyan gén, amely igen fontos szerepet játszik az agyműködésben. Vizsgálataink során egy olyan neuron-specifikus válaszra bukkantunk, amely képes közvetíteni az étrendi korlátozás neuroprotektív hatását. Az olyan stratégiák, mint az időszakos koplalás (intermittent fasting) vagy a kalóriamérséklés, fokozhatják ennek a génnek az aktivitását, így védő hatása is növekedést mutat.”

A kutatás eredetileg azért indult, hogy pontosabban feltárja, miért reagálnak egyes emberek különböző módon a diétás étrendekre, fogyási módszerekre. A kutatócsoport a munkát mintegy 200 különböző genetikai hátterű gyümölcslégytörzs átvizsgálásával kezdte. A legyeket két különböző étrenddel nevelték, vagy normál vagy korlátozott étrenddel, utóbbi a normál tápértéknek mindössze 10%-át jelentette. A kutatók öt olyan gént azonosítottak, amelyeknek specifikus variánsai jelentősen befolyásolták a hosszú élettartamot a táplálékkorlátozás alatt. Ezek közül kettőnek volt megfelelője a humán genetikában.

A kutatócsoport a gyümölcslegyekben “mustár”-nak (mtd), az emberekben és egerekben pedig “oxidációs rezisztencia 1”-nek (OXR1) nevezett gén aktivitását vizsgálta meg alaposan. Ismert volt, hogy a gén védi a sejteket az oxidatív károsodástól, de a gén működésének mechanizmusa ekkor még nem volt világos. Az OXR1 elvesztése emberekben súlyos neurológiai rendellenességeket és korai halált eredményez. Egerekben egy plusz OXR1 gén javítja a túlélést az amiotrófiás laterálszklerózis (ALS) modelljében.

Annak kiderítésére, hogy az idegsejtekben aktív gén hogyan befolyásolhatja az élettartamot, a kutatócsoport egy sor alapos vizsgálatot végzett, amelyek során megállapították, hogy az OXR1 a retromer nevű komplexre van hatással - a retromer a sejtfehérjék és lipidek újrahasznosításához szükséges fehérjék összessége, és diszfunkcióját összefüggésbe hozták az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségekkel, különösen az Alzheimer-kórral és a Parkinson-kórral.

“Eredményeink arra mutatnak rá, hogy a sejtfehérjék újrafelhasználásában részt vevő retromer útvonal kulcsszerepet játszik a neuronok védelmében, és ez akkor érvényesül, amikor a tápanyag-ellátottság korlátozott” - fejtette ki Wilson. A kutatócsoport megállapította, hogy az mtd/OXR1 megőrzi a retromer működését, és szükséges az idegsejtek működéséhez, az egészséges agyi öregedéshez és a táplálkozás korlátozásával megfigyelhető élettartam-meghosszabbításhoz.

“Kimutattuk, hogy a gén aktivitását, működését az étrend befolyásolja. Ha kevesebbet eszünk, akkor valójában fokozzuk a fehérjék megfelelő szortírozásának mechanizmusát a sejtjeinkben, mivel a sejtjeink fokozzák az OXR1 expresszióját” - magyarázta a mechanizmus működését Wilson.

A kutatócsoport azt is megállapította, hogy az mtd fokozása a legyekben hosszabb életet eredményezett, ami arra késztette a kutatókat, hogy azt feltételezzék, hogy az emberekben az OXR1 expressziójának növelése segíthet az élettartam meghosszabbításában. A kutatás következő lépése az lesz, hogy olyan specifikus vegyületeket próbálnak meg azonosítani, amelyek az öregedés során növelik az OXR1 szintjét az agy öregedésének késleltetése érdekében.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Scientists identify how dietary restriction slows brain aging and increases lifespan

OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction

Irodalmi hivatkozás:

Kenneth A. Wilson et al, OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44343-3