Pitkän iän salaisuus piilee suolistossa
Suolisto on tärkeä viestintäjärjestelmä ihmisessä ja sillä on merkittävä rooli terveydessämme, sanoo UNC Charlotten tutkija Patricija van Oosten-Hawle. Hän sai äskettäin 1,9 miljoonan dollarin apurahan Kansalliselta ikääntymisinstituutilta tutkiakseen enteroendokriinisten suolistosolujen hyödyllistä roolia.
Miedon stressin aikana suolistosta lähetetään signaaleja muihin kudoksiin, jotka vaikuttavat muiden solutyyppien ja kudosten terveyteen, kuten lihaksiin, van Oosten-Hawle selitti. ”Nämä suolistosta erittyvät stressisignaalit tunnistavat lihassolut, mikä puolestaan laukaisee lihassoluissa proteiinien laadunvalvontakomponenttien yliregulaation lihasproteiinien homeostaasin ylläpitämiseksi, mikä vaikuttaa koko organismin tasolla.”
Proteiinien homeostaasi eli proteostaasi on tasapainotila, joka ylläpitää solujen toimintaa ja terveyttä. Ikääntyessämme tämä tasapaino romahtaa useissa elimissä. Proteiinit vääristyvät tai aggregoituvat, mikä johtaa solumyrkyllisyyteen ja rappeutumiseen, joka liitetään usein ikään liittyviin rappeuttaviin sairauksiin. Esimerkkejä ovat sarkopenia eli lihasatrofia, aineenvaihduntahäiriöt, kuten diabetes, tai dementia kuten Alzheimerin tai Huntingtonin tauti.
Väliotsikko: Mikroskooppiset organismit tutkimuksessa
Laboratoriossaan van Oosten-Hawle ja hänen tiiminsä käyttävät maanmatoa Caenorhabditis elegansia ikääntymisen tutkimiseen. C. elegans on vapaasti elävä loinen, jonka aikuiset ovat noin 1 mm:n pituisia. Geneettiset kokeet voidaan tehdä dissektoivan mikroskoopin avulla.
Valkoisen instituutin mukaan C. elegans on tarpeeksi monimutkainen mallintamaan muita yleisiä eläimen biologian näkökohtia, kuten lihastoimintaa, lisääntymistä, ruoansulatusta, haavanparanemista ja ikääntymistä. Lisäksi organismin geenit ovat hyvin samanlaisia kuin ihmisen geenit, ja sitä voidaan jopa käyttää ihmisten sairauksien mallintamiseen.
”Käytämme itse asiassa C. elegans -malleja Alzheimerin ja Huntingtonin taudista laboratoriossamme”, van Oosten-Hawle sanoi. ”Matojen keho on läpinäkyvä, joten tutkijat voivat helposti havainnoida ja tallentaa kuvia kehon sisällä tapahtuvista muutoksista solu- tai jopa alisolutasolla.” Useimmat C. elegans -madot elävät noin 30 päivää, ja niiden solurakenne ja biologiset prosessit ovat hyvin säilyneet, mikä tekee siitä ihanteellisen proteiinien homeostaasin ylläpitämisen ja homeostaasin romahtamisen, joka on ikääntymisen merkki, tutkimiseen.
Väliotsikko: Kansainvälinen yhteistyö
Ennen liittymistään UNC Charlotteen viime syksynä van Oosten-Hawle teki tutkimusta Leedsin yliopistossa ja Northwestern Universityssa väitöskirjansa molekyylibiologiasta ja biokemiasta suoritettuaan Amsterdamin VU-yliopistossa Alankomaissa. Hänen tiiminsä on julkaissut laajasti, ja äskettäinen julkaisu PloS Biologyssa käsittelee suoliston tärkeyttä ikääntymiselle. Vuonna 2019 hän sai Ferruccio Ritossa Early Career -palkinnon solustressiyhteisöltä löydöstään transsellulaarisesta valvontasignaloinnista käyttäen C. elegansia mallijärjestelmänä, ja hänet otettiin Cell Stress Society Internationalin jäseneksi vuonna 2020.
”Bioinformatiikka on äärimmäisen tärkeää, jotta voimme ymmärtää kaikki tiedot, joita meillä on proteostaasin tutkimuksessa”, van Oosten-Hawle huomautti. ”Charlotten ryhmässä kirjoitamme apurahoja ja teemme yhteistyötä keskenämme. On innostavaa olla Charlotten yliopistossa ja olla osa tätä monipuolista ryhmää, jossa keskustelemme ideoista ja teemme uusia löytöjä yhdessä.”
