Zellen, die ihre abfallentsorgungsproteine ​​beibehalten, erscheinen länger, um länger zu leben


Zellen, die ihre abfallentsorgungsproteine ​​beibehalten, erscheinen länger, um länger zu leben

US-Forscher, die Hefe-Zellen studierten, fanden heraus, dass alternde Zellen in der Lage sind, eine Gruppe von Proteinen zu behalten, die Verbindungen über zelluläre Membranen füllen und giftige Abfälle loswerden, eine längere Lebensdauer haben, dass sie mehr Kopien von sich selbst produzieren können, verglichen mit Zellen, die ihre Abfallentsorgungsproteine ​​verlieren ; Sie hoffen auch, dass ihre Entdeckung uns helfen kann, besser zu verstehen, Stammzellen und Krebszellen.

Sie können lesen, wie Dr. Rong Li und Kollegen an der Stowers Institute for Medical Research in Kansas City, Missouri, untersucht die Rolle der Multidrug Resistance (MDR) Protein Familien in Zellalterung in einer Studie veröffentlicht online am 25. Juli in der Zeitschrift Natur Zellbiologie .

Studien haben immer wieder gezeigt, dass zelluläre Alterung mit der Anhäufung von Schadstoffen verbunden ist, schrieb die Forscher in ihre Hintergrundinformationen, aber was unklar ist, ist das Ausmaß, in dem der Rückgang der nützlichen Agenten, die sich nicht leicht wieder auffüllen, auch zum Altern beiträgt.

Multidrug Resistenz (MDR) Proteine ​​sind so genannt, weil Forscher entdeckten sie loswerden Krebs Medikamente in Krebszellen; Es war nicht bis später, dass weitere Forschung ergab, dass dies nur ein Teil ihrer Gesamtrolle der Fähren von Verbindungen in und aus der Zellen, einschließlich der Entsorgung von Abfällen und Toxinen.

In dieser Studie fanden Li und Kollegen heraus, dass Hefezellen, die nicht ihre volle Komplementierung von MDR-Proteinen hatten, eine kürzere replikative Lebensdauer hatten: Sie konnten nicht so viele Tochterzellen produzieren, aber wenn sie Gene einführten, um ihnen ihre volle Komplementierung von MDR zu geben Proteine ​​sie wieder ihre Fähigkeit, mehr Tochter Zellen produzieren, in der Wirkung verlängern ihre Lebensdauer.

Also wie verliert die alternde Hefezelle ihre MDR-Proteine?

Hefe-Zellen teilen sich nicht gleichmäßig in der gleichen Weise wie zB Darm- oder Hautzellen, ihre Replikation ist "asymmetrisch": Eine Mutterzelle führt zu einer neuen "Knospe" oder "Tochter", die auf verschiedene Weise unterschiedlich ist.

Andere Studien haben bereits gezeigt, dass, wenn Hefezellen sich teilen und neue Tochterzellen bilden, die Mutterzellen die alten MDR-Proteine ​​(einschließlich aller beschädigten) halten und die Tochterzellen neu synthetisieren lassen. Einige sind so weit gegangen, dass die Lebensdauer der Mutterzellen mit der Anhäufung von beschädigten MDR-Proteinen verknüpft ist.

Wie Li den Naturnachrichten erklärte:

"Die Mutter ist sehr altruistisch und hält all diese schlechten Sachen für sich."

Um besser zu verstehen, was mit den MDR-Proteinen in den Mutterzellen geschah, messen Li und Kollegen die Rate des Verlustes der MDR-Proteinfunktion und produzierten dann ein Modell ihrer Dynamik. Das Modell prognostiziert, dass die MDR-Proteine ​​fast alle ihre Funktion verlieren, wie die Mutterzellen bis zum Ende ihrer reproduktiven Lebensphase erhalten.

Um die Idee zu testen, dass vielleicht die Anwesenheit von voll funktionsfähigen MDR-Proteinen ist, was die Zelllebensdauer verlängert, begannen sie, Gene ein- und auszuschalten.

Zuerst machten sie drei mutierte Stämme von Hefezellen, denen jeweils ein MDR-Protein-Gen fehlte und zeigte, dass je nach dem, was das Gen abgeschaltet wurde, die Fähigkeit der defekten Mutterzelle, Töchter zu produzieren, zwischen 1 und 66 Prozent variierte.

Dann, als sie die MDR-Protein-Gene einzeln zurückgingen, je nachdem, welches Gen sie hinzugefügt haben, stieg die Mutterzell-Lebensdauer zwischen 10 und 20 Prozent an.

Die Forscher betonten, dass ihre Feststellung nicht ausschließen, andere Möglichkeiten, die zur Zellalterung beitragen könnten, wie z. B. Aufbau von Toxinen.

MDR-Proteine ​​loszuwerden giftige Abfälle in Zellen, so dass, wenn sie sich verschlechtern, Toxine aufbauen.

"Es ist zwei Seiten der gleichen Münze", sagte Li zu Nature News.

Eine andere Möglichkeit der Verlangsamung der Zellalterung könnte sein, den Aufbau von Toxinen zu verlangsamen, zum Beispiel durch Kalorienrestriktion. Dies würde den MDR-Proteinen weniger belasten und die Chancen erhöhen, dass sie sich weniger schnell verschlechtern.

"Das Altern ist nicht nur ein einziges Ding. Es ist eine Kombination von Prozessen, die sich gegenseitig beeinflussen", sagte Li.

Li sagte, ihre Ergebnisse können auch helfen uns besser zu verstehen, Stammzellen und warum Krebszellen unsterblich erscheinen. Stammzellen teilen sich asymmetrisch wie Hefezellen, so dass sie vielleicht auch ihre jugendlichen Nachkommen neu synthetisierten MDR-Proteine ​​und Krebszellen haben eine Fülle von MDR-Proteine.

"Asymmetrisch vererbte Multidrug-Resistenz-Transporter sind rezessive Determinanten in der zellulären replikativen Alterung."

Amr Eldakak, Giulia Rancati, Boris Rubinstein, Parama Paul, Veronica Conaway & Rong Li.

Natur Zellbiologie , Veröffentlicht online: 25 Juli 2010

Doi: 10.1038 / ncb2085

Zusätzliche Quelle: NatureNews.

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