Badanie przeprowadził zespół niemieckich naukowców pod kierownictwem Davida Vilcheza z ośrodka badań działającego przy Uniwersytecie i Szpitalu Uniwersyteckim w Kolonii. Wyniki opublikowane zostały w „Nature”, jednym z najstarszych i najbardziej prestiżowych czasopism naukowych na świecie. Ukazuje się ono jako ilustrowany tygodnik. Zostało założone przez Normana Lockyera, a jego pierwszy numer ukazał się w 1869 r. Aktualnie wydawcą „Nature” jest Nature Publishing Group, która należy do wydawnictwa Macmillan Publishers. Tygodnik opisuje odkrycia ze wszystkich dziedzin nauk przyrodniczych i inżynieryjnych, a także – rzadziej – ścisłych i ekonomicznych.

Naukowcy zbadali związek między niskimi temperaturami a długowiecznością

Wcześniejsze badania wykazały, że umiarkowanie niskie temperatury mogą wydłużyć życie zwierząt i spowolnić proces starzenia się organizmu. Jednak sposób, w jaki chłód wywołuje te efekty na poziomie molekularnym, nie został dotąd w pełni wyjaśniony.

Naukowcy z Kolonii zdołali jednak rozszyfrować system sygnałowy, który jest regulowany przez produkty przemiany materii w różnych tkankach. Wykorzystując badania nicieni Caenorhabditis elegans, wykazali, że istnieje związek między niskimi temperaturami, dłuższą żywotnością a proteostazą, czyli utrzymaniem równowagi białkowej.

Tym samym udało im się zidentyfikować kluczowy szlak metaboliczny odpowiedzialny za efekt długowieczności wywołany przez zimno. Wykazali, że najistotniejszą rolę w tym procesie odgrywają produkt metaboliczny – dihydrobiopteryna (BH2) – oraz mięśnie. „Mięśnie pełnią w tym procesie rolę »centralnej fabryki« wytwarzającej produkt przemiany materii – dihydrobiopterynę (BH2). BH2 jest następnie transportowana do innych tkanek, gdzie wyzwala syntezę aminokwasu tyrozyny. Aminokwas ten wspiera mechanizmy komórkowe odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie białek i utrzymanie zdrowej równowagi w komórkach” – czytamy w komunikacie opublikowanym na stronie internetowej Uniwersytetu w Kolonii.

Wyniki badania otwierają „nowe możliwości terapeutyczne”

Niemieccy naukowcy wyniki badań na nicieniach zweryfikowali na ludzkich modelach komórkowych choroby Huntingtona i stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). Obie te choroby należą do schorzeń neurodegeneracyjnych, których główną cechą charakterystyczną jest gromadzenie się nieprawidłowo sfałdowanych lub uszkodzonych białek.

– Cieszymy się, że możemy wykazać, iż łagodne zimno stymuluje produkcję specyficznego metabolitu, BH2, który jest wytwarzany i magazynowany w mięśniach, a następnie uwalniany z tkanki mięśniowej. BH2 rozprzestrzenia się następnie do innych części ciała, gdzie pomaga utrzymać równowagę białkową, przyczyniając się w ten sposób do zdrowia tkanek w procesie starzenia się – wyjaśnił David Vilchez cytowany w komunikacie. – Te odkrycia sugerują, że ukierunkowane oddziaływanie na pojedynczą tkankę, taką jak mięsień, może zapewnić ochronę całemu organizmowi. Otwiera to nowe możliwości terapeutyczne.

Naukowcy: Jest zdecydowanie za wcześnie na stworzenie tabletki sprzyjającej długowieczności

Niemieccy naukowcy postanowili sprawdzić jeszcze, czy pozytywny wpływ zimna można osiągnąć również poprzez suplementację produktów przemiany materii wykrytych w ramach badania. Wyniki wykazały, że działanie ochronne u nicieni oraz w hodowlach komórkowych występowało zarówno po podaniu BH2, jak i tyrozyny. To z kolei sugeruje, że produkty przemiany materii odtwarzają pozytywny wpływ zimna bez konieczności zmiany temperatury.

Jednocześnie badacze studzą jednak entuzjazm dotyczący stworzenia tabletki, która odzwierciedlałaby efekt ekspozycji na zimno sprzyjający długowieczności. Podkreślają, że obecnie jest na to jeszcze zdecydowanie za wcześnie. „Wyniki badania stanowią jednak dobry punkt wyjścia do dalszych badań nad terapiami opartymi na metabolizmie w leczeniu chorób takich jak choroba Huntingtona i ALS” – czytamy w komunikacie.