Calea spre o viață lungă și sănătoasă: analizarea nematodelor

Un grup de cercetători de la Kumamoto University din Japonia a dezvoltat un sistem de evaluare a duratei de viață folosind paraziții umani numiți nematode (specia C.elegans). Deoarece există multe asemănări între mecanismele care determină durata de viață a C. elegans și a oamenilor, cercetătorii consideră că acest sistem va facilita dezvoltarea medicamentelor și identificarea alimentelor care extind durata de viață sănătoasă a oamenilor.
Conceptul de „speranță de viață sănătoasă” a fost propus în anul 2000 de Organizația Mondială a Sănătății (OMS) și reprezintă un indicator important pentru sănătatea unei populații. Acest indicator se referă la speranța medie de viață din care se exclude perioada de viață dependentă de îngrijiri medicale sau de asistență medicală. Cu toate acestea, nu există o înțelegere științifică clară a ceea ce constituie o durată de viață sănătoasă la animale sau celule experimentale. În ciuda faptului că este un organism extrem de simplu, C.elegans prezintă organe diferențiate, cum ar fi nervi, mușchi scheletici și tractu digestiv, prezentând multe gene comune cu mamiferele.

Pentru acest studiu, oamenii de știință s-au concentrat pe determinarea condițiilor optime pentru măsurarea automată a supraviețuirii nematodelor, cum ar fi numărarea de nematode dintr-o probă, temperatura de incubație, grosimea medie, condițiile de hrănire, intervalul de imagistică și metoda de determinare a supraviețuirii. Acest sistem a fost denumit C.elegans Lifespan Auto-monitoring System (C-LAS), un sistem de măsurare a duratei de viață complet automatizat, care poate măsura neinvaziv un număr mare de probe (în prezent până la 36 de probe). C-LAS folosește imagini suprapuse ale nematodelor pentru a identifica organismele care se mișcă, adică sunt în viață, și pe cele care nu se mișcă, adică sunt moarte.

Apoi, folosind C-LAS pentru a observa C.elegans, cercetătorii au descoperit că nematodele pot fi clasificate ca fiind într-una din cele trei stări comportamentale posibile: o stare activă (vie), o stare de supraviețuire inactivă sau o stare inactivă (moartă). Ei au definit perioada de comportament activ ca „durata de viață sănătoasă” și au stabilit un nou sistem pe care l-au numit C. elegans Healthspan Auto-monitoring System (C-HAS). Similar cu C-LAS, C-HAS este un sistem automat de măsurare a sănătății și longevității care poate distinge între nematodele vii și cele moarte prin suprapunerea imaginilor periodice. De asemenea, poate detecta când nematodele se află într-o stare de supraviețuire inactivă (vii, dar nesănătoase) atunci când se suprapun doar parțial între imagini.

Cercetătorii au descoperit că aproximativ 28% din populația de nematode a avut o durată medie de viață, aproximativ 30% a avut o durată de viață lungă și sănătoasă, aproximativ 35% a avut o viață sănătoasă, dar au murit prematur, iar aproximativ 7% au avut o perioadă lungă de sănătate precară. De asemenea, au descoperit că activarea protein-kinazei AMP (AMPK) prin administrare de metformină, care este strâns asociată cu speranța de viață sănătoasă, a crescut la populația cu o longevitate sănătoasă și a scăzut la populația cu perioade lungi de sănătate precară. Se crede că metformina crește speranța de viață sănătoasă la oameni, iar studiul de față susține această idee.

„Era puțin neașteptat să vedem nematode folosite pentru măsurarea duratei de viață sănătoase, dar am utilizat deja C-HAS pentru a identifica noi gene legate de durata de viață sănătoasă, care erau necunoscute anterior”, a declarat liderul studiului, profesorul Tsuyoshi Shuto. „Această tehnologie face posibilă căutarea cu ușurință a genelor, medicamentelor sau alimentelor care extind durata de viață sănătoasă a omului, cu o viteză și precizie superioare utilizării animalelor de laborator. Ne așteptăm ca C-HAS să poată să fie utilizată în cercetarea medicamentelor și în căutarea de alimente sănătoase în viitor. În prezent, lucrăm la dezvoltarea C-HAS-AI, care va încorpora deep learning în C-HAS pentru a rezulta o analiză automatizată a datelor.”

sursa: Science Daily