Oپیری تنها با چین و چروک همراه نیست. با افزایش سن، معمولا راه رفتن، ایستادن و حرکت کردن مانند گذشته برای آنها دشوارتر می شود. این کاهش در تحرک تا حدی توسط نورون های حرکتی که دستورالعمل ها را از مغز به عضلات منتقل می کنند، انجام می شود. مثلاً وقتی فردی می‌خواهد بازوی خود را بالا بیاورد، سیگنال‌های شیمیایی از مغز به نورون‌های حرکتی به عضله بازو می‌رسد تا به آن بگوید منقبض شود. با افزایش سن افراد، نورون های حرکتی آن ها در انتقال این سیگنال ها مهارت کمتری پیدا می کنند.
در مطالعه ای که در گزارش های سلولیمحققان پروتئینی را شناسایی کرده اند که به نظر می رسد نورون های حرکتی را هوشیار نگه می دارد.1 با استفاده از یک مدل مگس میوه، محققان نشان دادند که نقش مهمی در حفظ توانایی نورون های حرکتی برای ارسال پیام به عضلات دارد – و تعدیل سطح آن می تواند به حفظ تحرک در طول پیری کمک کند.
این به ما امیدواری می دهد که پایین است [motor function] برایان مک کیب، عصب‌شناس در موسسه فناوری فدرال سوئیس در لوزان و یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: این کاهش ممکن است در واقع کند شود.
ساختارهای پیچیده نورون ها به آنها امکان می دهد سیگنال ها را از طریق سیناپس ها دریافت و ارسال کنند. تیم مک کیب به بخش خاصی از این ساختار علاقه مند است: بوتون های سیناپسی، مناطقی در انتهای نورون ها که در آن مولکول های انتقال دهنده عصبی آزاد شده از یک سلول سلول بعدی را تحریک می کنند. در مطالعه قبلی، آنها متوجه شدند که دکمه‌های مسئول انتقال سیگنال‌ها به ماهیچه‌ها به بخش‌های کوچک‌تری تجزیه می‌شوند که در آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی در مگس‌های میوه‌ای که پیر می‌شوند، مؤثر نیستند.2
اگرچه مک کیب و تیمش توانستند این تغییر ساختاری را ببینند، اما محققان نمی‌دانستند چه مولکولی باعث این تغییر شکل شده است. این امر آنها را بر آن داشت تا پروتئین‌هایی را که به نورون‌ها شکل می‌دهند، بررسی کنند، و آنها به طور تصادفی به نامی آشنا رسیدند: Trio. نزدیک به یک دهه قبل، آنها کشف کردند که این پروتئین به سیناپس اجازه می دهد تا به درستی بالغ شود.3 اکنون، با آزمایش‌های بیشتر، آنها نشان داده‌اند که Trio به طور خاص در بخشی از سیناپس قرار دارد که انتقال‌دهنده‌های عصبی را آزاد می‌کند و با افزایش سن مگس‌ها، سطح آن کاهش می‌یابد.
برای آزمایش اینکه آیا Trio مقصر خراب شدن دکمه هاست، محققان سطح پروتئین را در مگس های جوان تعدیل کردند. هنگامی که آنها به طور ژنتیکی سطوح Trio را کاهش دادند، بوتون های سیناپسی با پیر شدن مگس ها خیلی سریع تر شکسته شدند. هنگام بیان بیش از حد پروتئین، ساختارهای سیناپسی تقریباً به طور کامل حفظ شدند.
مک کیب گفت: «خیلی شگفت‌آور بود که تریو چقدر در نجات سیناپس‌ها کار کرد.
اما این کافی نبود که تریو سیناپس‌ها را جوان نگه می‌دارد – برای اینکه Trio واسطه عملکرد حرکتی باشد، باید تحرک را نیز حفظ کند. برای بررسی این موضوع، محققان نوعی مسیر مانع را ایجاد کردند که میزان خوبی مگس‌ها از دیواره لوله بالا رفتند، وظیفه‌ای که مگس‌ها با افزایش سن شروع به مبارزه با آن می‌کنند. با این حال، زمانی که محققان سطوح Trio را در نورون های حرکتی مگس ها افزایش دادند، مگس های میانسال به طور قابل توجهی در پوسته پوسته شدن لوله بهتر شدند. سیناپس های آن ها در سطوح سه گانه معمولی سنی، انتقال دهنده های عصبی بیشتری نسبت به مگس ها آزاد می کنند.
“پیدا کردن آن بسیار تعجب آور است [that] ادوارد جینیگر، عصب شناس در موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی، که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: Trio دارای چنین اثرات خاصی بر مورفولوژی است، و این که اثرات مورفولوژیکی برای بازگرداندن عملکرد کافی است. “این به ما راه جدیدی برای فکر کردن در مورد رابطه بین مورفولوژی و عملکرد می دهد.”
اما تریو چشمه جوانی نیست. هنگامی که محققان نشانگرهای پیری را در سلول‌های مگس بررسی کردند، دیدند که سلول‌ها همچنان به‌طور طبیعی پیر می‌شوند. مک کیب گفت: «این شبیه جراحی پلاستیک بود. سیناپس ها از بیرون بهتر به نظر می رسیدند، اما در داخل هنوز قدیمی تر بودند.
علاوه بر این، سطوح بالای Trio باعث تقویت مگس های میانسال شد، اما با افزایش سن، توانایی بالا رفتن آنها کاهش یافت. مک کیب گمان می‌کند که اگرچه Trio توانایی نورون‌های حرکتی را برای انتقال سیگنال‌ها حفظ می‌کند، اما این تنها بخشی از کاهش حرکتی است که با افزایش سن به وجود می‌آید.
جینجر که نقش تریو در رشد عصبی را مطالعه کرده است، گفت که مطالعه جدید به او فرصت زیادی برای فکر کردن به خصوص در مورد نقش تریو در پیری می دهد.4 او گفت: «این یک مثال فوق‌العاده از این است که چرا ما هنوز در حال انجام تحقیقات در مورد مگس سرم هستیم. با این حال، او همچنین گفت که این یافته ها در مگس ها لزوما به انسان ترجمه نمی شود. او گفت: «این ایده ها باید به عقب بازگردند و دوباره در سیستم های پستانداران آزمایش شوند. مک کیب خوشبین است که با توجه به حضور Trio در سیناپس های پستانداران و نقش آن در بیماری هایی مانند اوتیسم، ممکن است برای عملکرد نورون های انسان نیز مهم باشد.
تیم McCabe در حال حاضر به دنبال پروتئین های دیگری هستند که با Trio تعامل دارند تا عملکرد حرکتی را هماهنگ کنند. با انجام این کار، آنها امیدوارند مکانیسم‌هایی را که باعث تکه تکه شدن دکمه‌ها می‌شود، کشف کنند و راه‌حل‌های مولکولی جدیدی برای کند کردن این فرآیند بیابند. مک کیب گفت، حتی اگر نتوان به طور کامل از کاهش موتور جلوگیری کرد، توانایی کاهش سرعت آن می تواند بسیار مفید باشد.
او گفت: «این مفهوم دامنه سلامت است، که در آن شما مدت زمانی را که در وضعیت سالم تری هستید افزایش می دهید. “اگر در وضعیت سالم تری هستید، ممکن است بتوانید فعالیت های بیشتری را برای مدت طولانی تری انجام دهید.”
مراجع
1. بانرجی اس، و همکاران. Trio سیناپس های حرکتی را حفظ می کند و توانایی حرکتی را در طول پیری طولانی می کند. نماینده سلول. 2024؛ 43 (6): 114256.
2. بانرجی اس، و همکاران. انتقال عصبی مینیاتوری برای حفظ ساختارهای سیناپسی مگس سرکه در طول پیری مورد نیاز است. Nat Commun. 2021; 12 (1): 4399.
3. چوی بی جی و همکاران. انتقال عصبی مینیاتوری بلوغ ساختاری سیناپسی مگس سرکه را تنظیم می کند. نورون. 2014; 82 (3): 618-634.
4. Song JK، Giniger E. عملکرد غیر متعارف شکاف در هدایت آکسون حرکتی توسط Rac GTPase و دامنه سه گانه GEF1 واسطه می شود. Dev Dyn. 2011; 240 (2): 324-332.
