Yaşlandıkça unutkanlık yaşayan tek canlılar insanlar değil — meyve sinekleri de öyle. Ancak meyve sineklerinin ömrü yalnızca iki ay kadar olduğundan, yaşlanmayla birlikte gelen bilişsel gerilemeyi anlamak için yararlı bir model olabilirler.

Nature Communications’da yayınlanan yeni bir çalışma , filamentöz aktin veya F-aktin adı verilen yaygın bir hücre yapısal proteininin beyinde biriktiğinde, DNA, lipitler, proteinler ve organeller dahil olmak üzere hücrelerdeki gereksiz veya işlevsiz bileşenleri ortadan kaldıran önemli bir süreci engellediğini gösteriyor. Ortaya çıkan atık birikimi nöronal işlevleri azaltır ve bilişsel gerilemeye katkıda bulunur. Yaşlanan meyve sineklerinin nöronlarındaki birkaç belirli geni ayarlayarak araştırmacılar F-aktin birikimini önledi, hücresel geri dönüşümü korudu ve meyve sineklerinin sağlıklı yaşam süresini yaklaşık %30 oranında uzattı.

Hücrelere şekil vermeye yardımcı olan bir protein ailesi olan aktin, vücutta bol miktarda bulunur. F-aktin, hücre yapısını ve diğer birçok işlevi korumak için gerekli olan filamentler oluşturur. David Walker’ın laboratuvarında eski doktora sonrası araştırmacı Edward (Ted) Schmid liderliğindeki araştırmacılar, yaşlanan meyve sineklerinin beyinlerinde F-aktin birikimini fark ettiler ve bunun beyin yaşlanmasına ve organizma sağlığının genel kaybına katkıda bulunup bulunmadığını merak ettiler.

İlk korelasyon ipuçları: Kısıtlı bir diyet uygulayan sinekler hem daha uzun yaşadılar hem de beyinlerinde daha az F-actin birikimi oldu. İkinci ipuçları: Yaşam süresini uzattığı bilinen rapamisin adlı bir ilaçla tedavi edildiğinde, yaşlı sineklerin beyinlerinde daha az F-actin vardı.

“Ancak bu bir korelasyondur, F-actinin beynin yaşlanmasına zararlı olduğunun doğrudan bir göstergesi değildir,” diyor kıdemli yazar ve UCLA bütünleyici biyoloji ve fizyoloji profesörü Walker. “Nedenselliğe ulaşmak için genetiğe yöneldik.”

Meyve sineği genomu kapsamlı bir şekilde haritalanmış ve anlaşılmış olduğundan, grup yaşlanan meyve sineklerinde aktin filamentlerinin birikiminde önemli roller oynadığı bilinen genleri hedefleyebildi. Buna, aktin filamentlerini uzattığı ve düzenlediği bilinen bir protein ailesinin üyesi olan Fhos adlı bir gen de dahildi.

“Yaşlanan nöronlarda Fhos ifadesini azalttığımızda , beyinde F-aktin birikimini engelledik,” dedi şu anda Arkansas Biyobilimler Enstitüsü’nde araştırmacı ve Arkansas Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Schmid. “Bu, çalışmamızı genişletmemize gerçekten olanak sağladı çünkü artık beyindeki F-aktin birikimini hedeflemenin ve yaşlanma sürecini nasıl etkilediğini incelemenin doğrudan bir yoluna sahiptik.”

Genetik müdahale sadece nöronlara yönelik olsa da, sineklerin genel sağlıklarını iyileştirdi. %25-30 daha uzun yaşadılar ve beyin fonksiyonlarında iyileşme belirtileri ve diğer organ sistemlerinde de iyileşme belirtileri gösterdiler. F-actin birikimini önlemek bilişsel işlevi korudu ve bu da birikimin yaşa bağlı bilişsel gerilemeye yol açtığını gösteriyor.

Walker, “Sinekler yaşlandıkça daha unutkan oluyorlar ve orta yaşta öğrenme ve hatırlama yetenekleri, tıpkı insanlarda olduğu gibi, azalıyor,” diyor. “F-actin birikimini önlersek, sineklerin yaşlandıklarında öğrenmelerine ve hatırlamalarına yardımcı oluyor — bu da bize birikimin iyi huylu olmadığını gösteriyor.”

Daha ileri araştırmalar F-aktinin vücudun “hücresel çöp atma sistemine” müdahale ettiğini gösterdi. Hücre içindeki hasarlı veya gereksiz proteinler ve diğer bileşenler “otofaji” adı verilen bir süreçte parçalanır. Yaşlanma araştırmaları, otofaji yollarının yaşla birlikte daha az aktif hale geldiğini ortaya koydu, ancak kimse bunun nedenini tam olarak bilmiyordu.

Yeni çalışma, F-actin birikiminin engellenmesinin yaşlı meyve sineklerinin beyinlerinde çok daha aktif otofajiye yol açtığını gösteriyor. Yazarlar, F-actini ortadan kaldırıp otofajiyi devre dışı bıraktıklarında, yaşlanmayı yavaşlatmadığını buldular: F-actinin beyin yaşlanmasını yönlendirdiği birincil mekanizma, otofajiyi bozarak görünüyor. Araştırmacılar ayrıca, yaşlı beyinlerde F-actini bozmanın beyin otofajisini gençlik seviyelerine geri döndürebileceğini ve beyin yaşlanmasının belirli hücresel yapıcılarını tersine çevirebileceğini gösterdiler.

Bu bulgular, beyinlerinde F-actin seviyesi düşük yaşlı meyve sinekleri için iyi haber olabilir. Ancak bu henüz insanlarda gösterilmemiştir ve F-actin birikimini önlemek için müdahaleler geliştirmek daha zorlayıcı olabilir. Yine de, keşif araştırmacıları insanlarda daha sağlıklı yaşlanma için verimli yeni bir yöne yönlendiriyor.

Walker, “Yaşlanma alanındaki çoğumuz yaşam süresinin ötesine geçip sağlık süresi dediğimiz şeye odaklanmaya odaklandık,” dedi. “İnsanların yaşam süresini uzatırken sağlıklı ve yüksek kaliteli bir yaşam sürmelerine yardımcı olmak istiyoruz. Çalışmamız meyve sineklerinin bilişsel ve bağırsak işlevlerini, aktivite seviyelerini ve genel sağlık sürelerini iyileştirdi ve insanlarda neler başarabileceğimize dair umut veriyor.”

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri’nin Ulusal Yaşlanma Enstitüsü tarafından finanse edildi.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.