Όταν οι επιστήμονες θέλουν να μελετήσουν τη γήρανση και πώς μπορεί να επιβραδυνθεί, στρέφονται συχνά σε μικροσκοπικά σκουλήκια ή ποντίκια εργαστηρίου. Τα πρώτα είναι πολύ διαφορετικά από τον άνθρωπο, ενώ τα δεύτερα είναι δαπανηρά και απαιτούν πολύ χρόνο για μελέτη. Υπάρχει όμως ένα νέο μοντέλο που ενδέχεται να βοηθήσει στην «επαναφορά του χρόνου»: ο μεταξοσκώληκας (Bombyx mori).
Κεντρικό στοιχείο της έρευνας για τη γήρανση αποτελεί ένα μόριο που ονομάζεται NAD⁺ (νικοτιναμιδοαδενινοδινουκλεοτίδιο). Βρίσκεται σε όλα τα ζωντανά κύτταρα και ρυθμίζει τον μεταβολισμό, τη μακροζωία και την επιδιόρθωση του DNA. Καθώς μεγαλώνουμε, τα επίπεδα NAD⁺ μειώνονται, γεγονός που οδηγεί σε ελαττωμένη επιδιόρθωση του DNA και αυξημένη ευπάθεια σε ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία. Ωστόσο, η εύρεση κατάλληλου ζωικού μοντέλου για τη μελέτη αυτής της διαδικασίας παραμένει δύσκολη.
Μεταξοσκώληκες και μακροζωία
Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Insect Science, ερευνητές του Southwest University στην Τσονγκτσίνγκ της Κίνας εξέτασαν κατά πόσο οι μεταξοσκώληκες μπορούν να αποτελέσουν κατάλληλα μοντέλα για αυτή την έρευνα. Μοιράζονται πολλά γονίδια με τον άνθρωπο, έχουν σύντομο κύκλο ζωής και εκτρέφονται εύκολα. Παρ’ όλα αυτά, η έρευνα για τους μηχανισμούς γήρανσης που σχετίζονται με το NAD⁺ σε αυτούς είναι περιορισμένη.
Η ομάδα μελέτησε έξι διαφορετικές ποικιλίες μεταξοσκωλήκων, καταγράφοντας τη διάρκεια ζωής τους και μετρώντας τα επίπεδα NAD⁺. Όσα έζησαν περισσότερο εμφάνιζαν υψηλότερα επίπεδα του μεταβολικού αυτού συνενζύμου. Διαπιστώθηκε επίσης ότι η έκφραση του γονιδίου BmNmnat1 —ενός βασικού ενζύμου για τη σύνθεση του NAD⁺— ήταν πολύ υψηλότερη στις μακρόβιες ποικιλίες.
Όταν οι ερευνητές απενεργοποίησαν το γονίδιο αυτό, οι μεταξοσκώληκες παρουσίασαν σοβαρές βλάβες στο DNA και απέτυχαν να αναπτυχθούν, γεγονός που υποδηλώνει ότι το BmNmnat1 είναι κρίσιμο για την προστασία των κυττάρων από βλάβες που σχετίζονται με τη γήρανση.
Για να εξετάσουν αν μπορούσαν να επιβραδύνουν τη γήρανση, οι επιστήμονες χορήγησαν στους μεταξοσκώληκες συμπληρώματα νικοτινικού οξέος (μορφή βιταμίνης Β3), είτε ψεκάζοντάς το στα φύλλα μουριάς με τα οποία τρέφονται είτε με ένεση στο στάδιο του κουκουλιού. Η θεραπεία αύξησε τα επίπεδα NAD⁺, μείωσε κυτταρικά σημάδια γήρανσης και επέκτεινε τη διάρκεια ζωής των ενήλικων σκώρων έως και κατά 44%.
Ένα νέο εργαλείο για τον εντοπισμό θεραπειών
«Τα αποτελέσματά μας αναδεικνύουν τον εξελικτικά διατηρημένο ρόλο του μεταβολισμού του NAD⁺ μέσω του BmNmnat1 στη γήρανση και καθιερώνουν τον μεταξοσκώληκα ως πολύτιμο ασπόνδυλο μοντέλο για μηχανιστικές μελέτες και έλεγχο αντιγηραντικών παρεμβάσεων», σημείωσαν οι ερευνητές.
Παρότι οι μεταξοσκώληκες μοιράζονται πολλά γονίδια με τον άνθρωπο, παραμένουν ασπόνδυλα με σημαντικές διαφορές, ιδιαίτερα στα όργανα και στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ωστόσο, επειδή η οδός του NAD⁺ είναι παρόμοια, ο μεταξοσκώληκας θα μπορούσε να αποτελέσει χρήσιμο εργαλείο για τον εντοπισμό των πιο υποσχόμενων αντιγηραντικών θεραπειών.