Istraživači s Instituta Max Planck za biologiju starenja u Njemačkoj objavili su istraživački rad pod naslovom "Aktivnost kompleksa AMPK 1 povezana s hranjenjem znak je zdravlja i dugovječnosti" u časopisu "Nature Aging".
Studija pokazuje da kod mladih životinja ciklus gladovanja i ponovnog hranjenja pokreće obrnutu oscilatornu ekspresiju gena koji kodiraju regulatorne podjedinice Prkag1 i Prkag2 aktivirane protein kinazom (AMPK), dok kod starijih životinja starenje slabi tu regulaciju, što dovodi do smanjenog Prkag1 izraz. Kod transgenih riba s kontinuiranom ekspresijom Prkag1, mlađahniji odgovor na hranjenje i post može se pokazati u starijoj dobi, poboljšavajući metaboličko zdravlje i produžujući životni vijek.
Nadalje, kod ljudi ekspresija Prkag1 opada s godinama i povezana je s multimorbiditetom i rizikom od višedimenzionalne slabosti. Prema tome, selektivna aktivacija Prkag1 može promicati metaboličko zdravlje i produžiti životni vijek kod ljudi.
AMPK, ili protein kinaza ovisna o AMP-u, ključna je molekula u regulaciji metabolizma biološke energije, a prethodno je pokazano da aktivacija AMPK-a posreduje u produljenju životnog vijeka i korisnim učincima restrikcija u prehrani u modelima organizama beskralježnjaka.
U ovoj su studiji znanstvenici analizirali učinke posta na ribu medvjedicu, ribu koja brzo stari sa životnim vijekom od 6-7 mjeseci, u različitim dobima i analizom transkriptoma otkrili da masno tkivo starijih riba pokazuje transkripcijski program sličan do onog posta, gdje je energetski metabolizam bio potisnut, proizvodnja proteina smanjena, a tkiva se nisu mogla obnoviti bez obzira jesu li jeli ili postili.
Masno tkivo najviše reagira na promjene u unosu hrane i igra važnu ulogu u metabolizmu, dok je visceralno masno tkivo kod starih riba neosjetljivo na hranjenje, rekli su istraživači.
Starenje mijenja fiziološki odgovor masnog tkiva na post
Nasuprot tome, za masno tkivo mladih riba, ciklus gladovanja i ponovnog hranjenja pokreće obrnutu oscilatornu ekspresiju gena koji kodiraju podjedinice Prkag1 i Prkag2 regulirane AMP-aktiviranom protein kinazom (AMPK). Ekspresija Prkag1 je potisnuta postom i inducirana ponovnim hranjenjem, dok starenje slabi ovu regulaciju, što dovodi do smanjene ekspresije Prkag1.
Istraživači su genetski modificirali ostarjele ribe kako bi dosljedno izražavale Prkag1 i otkrili da je modificiranim ostarjelim ribama poništeno njihovo stanje gladovanja, da su pokazale mlađe reakcije na hranjenje i post, poboljšano metaboličko zdravlje i produljen životni vijek.
Trajna aktivacija Prkag1 promiče metaboličko zdravlje i dugovječnost
Konačno, istraživači su analizirali relevantnost Prkag1 u ljudskom zdravlju i dugovječnosti, a analiza transkriptoma ljudskog potkožnog masnog tkiva nakon posta otkrila je da je, u skladu s medakom, post pojačao ekspresiju Prkag2, a smanjio Prkag1.
Nadalje, kod ljudi, ekspresija Prkag1 također je opadala s godinama i bila je povezana s rizikom od multimorbiditeta i višedimenzionalne slabosti, pri čemu su više razine Prkag1 povezane s manjom slabošću kod ljudi u starijoj dobi, što sugerira da selektivna aktivacija Prkag1 može promicati metaboličko zdravlje i produljiti životni vijek kod ljudi.
Istraživači naglašavaju da u ovom trenutku ne znamo potiče li Prkag1 kod ljudi doista zdravije starenje, a sljedeći korak bit će pokušati pronaći molekule koje mogu točno aktivirati podjedinicu i istražiti mogu li se iskoristiti za pozitivan učinak starenje.
Uzeti zajedno, rezultati sugeriraju da se metaboličko mirovanje povezano sa starenjem može spriječiti selektivnom stimulacijom kompleksa Prkag1, čime se promiče metaboličko zdravlje i dugovječnost u kralješnjaka.
