Sự tăng cường collagen có thể kéo dài tuổi thọ

Các nhà nghiên cứu từ lâu đã biết rằng nhiều loại động vật sống lâu hơn ở vùng có khí hậu lạnh hơn, so với vùng có khí hậu ấm áp. Nghiên cứu mới về giun tròn C. Elegans cho thấy hiện tượng này liên quan đến một loại protein được tìm thấy trong hệ thần kinh kiểm soát sự hiện diện của collagen, khối xây dựng chính của da, xương và mô liên kết ở nhiều loài động vật.

Vì protein của C. Elegans tương tự như protein cụ thể của hệ thần kinh được tìm thấy ở các loài khác bao gồm cả con người. Nên phát hiện này có khả năng đưa các nhà khoa học đến gần hơn với việc tìm ra cách khai thác sự thể hiện của collagen, để làm chậm quá trình lão hóa và tăng tuổi thọ. Trong bối cảnh thế giới đang phải đối mặt với hiện tượng nóng lên toàn cầu. nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Aging Cell dưới sự dẫn dắt bởi các nhà khoa học tại Đại học bang Washington.

“Dựa vào các nghiên cứu trên động vật, các nhà khoa học dự đoán rằng tuổi thọ của con người sẽ giảm trong tương lai do biến đổi khí hậu khiến nhiệt độ môi trường tăng cao. Chúng tôi phát hiện ra rằng nhiệt độ ấm dẫn đến tuổi thọ ngắn không phải là một quá trình nhiệt động thụ động như những gì ta suy nghĩ trước đây. Mà đây là một quá trình được điều chỉnh bởi hệ thần kinh. Phát hiện của chúng tôi có nghĩa là trong tương lai, ta có thể can thiệp vào quá trình đó để kéo dài tuổi thọ của con người cả khi nhiệt độ tăng lên.”

– Yiyong (Ben) Liu, tác giả chính, trợ lý giáo sư tại Đại học Y khoa WSU Elson S. Floyd và giám đốc của Trung tâm Dịch vụ Bộ gen của trường đại học.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét một protein hệ thần kinh có tên là NPR-8 ở loài giun Caenorhabditis elegans (C. elegans) nhỏ sống trong đất. Đây là một sinh vật thường được dùng trong các nghiên cứu về lão hóa. Trong quá trình nghiên cứu, họ quan sát thấy những con giun thiếu NPR-8 có ít nếp nhăn trên da hơn khi chúng già đi. Họ cũng có những khám phá không ngờ rằng giun đột biến được nuôi ở nhiệt độ ấm 25 độ C (77 độ F) đã tăng biểu hiện collagen và sống lau hơn giun hoang dã. Điều này không xảy ra khi giun được nuôi ở nhiệt độ 20 độ C hoặc 15 độ C (tương ứng với 68 độ F và 59 độ F). Để xác định xem liệu sự điều hòa thần kinh có thể đóng vai trò trong quá trình lão hóa và tuổi thọ hay không, họ đã tiến hành một thí nghiệm và phân tích bổ sung.

“Những gì chúng tôi thấy là sự vắng mặt của NPR-8 đã làm tăng biểu hiện collagen, tăng khả năng chống stress và tuổi thọ của giun. Đồng thời khiến chúng trông trẻ hơn so với những con giun hoang dã có cùng tuổi sinh học.” Đồng tác giả nghiên cứu Durai Sellegounder, cựu cộng tác viên nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Y khoa WSU Elson S. Floyd, hiện là nhà khoa học tại Viên Nghiên cứu về Lão hóa Buck cho biết.

Trong một thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đưa lại NPR-8 vào những con giun đột biến được giữ ở nhiệt độ 25 độ C. Thí nghiệm cho thấy rằng điều này khiến lớp da của giun từ mịn màng trở nên nhăn nheo và làm giảm đáng kể sự kéo dài tuổi thọ của động vật. Tiếp đó, họ chỉ ra rằng tuổi thọ kéo dài của giun đột biến NPR-8 cũng được duy trì trong điều kiện áp lực về nhiệt. Những con giun đột biến sống sót lâu hơn đáng kể so với giun hoang dã khi di chuyển vào môi trường 35 độ C (95 độ F). Các thí nghiệm bổ sung đã xác định các tế bào thần kinh cụ thể chịu trách nhiệm điều chỉnh tuổi thọ để đáp ứng với nhiệt độ ấm áp. Đồng thời chỉ ra sự gia tăng của collagen là yếu tố thúc đẩy cải thiện tuổi thọ ở nhiệt độ ấm.

Hiện tượng tuổi thọ bị rút ngắn do nhiệt được giải thích đơn giản bằng tỷ lệ của lý thuyết sống. Điều này cho thấy rằng nhiệt làm tăng tốc độ trao đổi chất của sinh vật, khiến nó sử dụng hết nguồn năng lượng và trao đổi chất hữu hạn của mình nhanh chóng hơn. Mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn tìm thấy bằng chứng hạn chế trong việc ủng hộ ý tưởng này. Nhưng kết quả nghiên cứu của họ chỉ ra rằng hệ thần kinh cũng đóng vai trò tích cực trong quá trình này.

Những phát hiện trước đó đã cho thấy rằng giun thiếu hụt NPR-8 có khả năng chống nhiễm trùng và stress oxy hóa cao hơn. Các nhà nghiên cứu tin rằng sự gia tăng biểu hiện collagen do NPR-8 kiểm soát sẽ giúp tăng sức đề kháng của động vật, trước các điều kiện căng thẳng như nhiệt độ quá cao. Bước tiếp theo họ sẽ nghiên cứu sâu hơn đến các cơ chế cơ bản về việc gia tăng sản xuất collagen giúp tăng cường khả năng chống stress.

Ngoài Liu và Sellegounder, các đồng tác giả của nghiên cứu hiện tại bao gồm đồng tác giả đầu tiên và cộng tác viên nghiên cứu sau tiến sĩ Sankara Naynar Palani và cộng tác viên nghiên cứu sau tiến sĩ Phillip Wibisono, cả hai đều thuộc Đại học Y khoa WSU Elson S. Floyd.

Nguồn tham khảo: https://www.news-medical.net/news/20230404/Increased-expression-of-collagens-can-drive-longer-lifespan-at-warm-temperatures.aspx