Cercetătorii japonezi au identificat o genă la viermii C. elegans care, după reproducere, dezactivează capacitatea de a simți mirosul hranei, sugerând că anumite aspecte ale îmbătrânirii sunt controlate genetic, nu doar rezultatul uzurii organismului.
Când îmbătrânirea nu este doar trecerea timpului
De obicei, asociem îmbătrânirea cu o degradare treptată a corpului, asemănătoare cu o mașină care se uzează în timp. Cu toate acestea, unele schimbări nu apar din întâmplare sau doar din cauza trecerii anilor. Un studiu recent de la Universitatea Nagoya din Japonia arată că anumite modificări legate de vârstă pot fi declanșate direct de gene, ceea ce ridică întrebări despre durata de viață și modul în care aceasta poate fi influențată genetic.
Cercetătorii au observat că o anumită genă devine activă după perioada de reproducere la un vierme frecvent utilizat în laboratoare și are un efect clar: viermii nu mai percep mirosul hranei. Această descoperire sugerează că declinul asociat vârstei nu este întotdeauna rezultatul uzurii, ci poate fi și un proces programat genetic, subliniind rolul substanțelor chimice și al factorilor genetici în acest proces.
Această cercetare oferă un exemplu clar de îmbătrânire controlată genetic, nu doar prin acumularea treptată a daunelor. Organismul model folosit pentru această discuție este bine cunoscut în lumea științifică, fiind utilizat de mulți cercetători pentru a studia procesele de îmbătrânire.
Un organism mic, un ciclu de viață rapid și multe răspunsuri
Echipa de cercetare a lucrat cu viermele Caenorhabditis elegans, un organism mic și transparent, care trăiește doar două-trei săptămâni. Acest vierme este ideal pentru studierea proceselor de îmbătrânire, deoarece întregul său ciclu de viață se desfășoară foarte repede, permițând o analiză rapidă a modificărilor genetice legate de vârsta biologică.
Viermii ajung la maturitate în doar trei zile, se reproduc câteva zile, apoi intră într-o etapă de îmbătrânire care precede moartea naturală. Acest ciclu scurt permite cercetătorilor să urmărească toate fazele vieții în detaliu, într-un timp scurt, facilitând identificarea unor gene care ar putea influența prelungirea vieții sau accelerarea declinului.
Cercetătorii au observat cu atenție că, după reproducere, viermii continuă să se miște normal, dar nu mai pot detecta anumite mirosuri alimentare care îi ghidau spre hrană. Acest fenomen ar putea indica faptul că unele gene devin active doar după un anumit prag de vârstă.
Ce se întâmplă cu mirosul după reproducere
În jurul celei de-a cincea zile de viață, capacitatea de a percepe diacetilul, o substanță volatilă produsă de bacteriile cu care se hrănesc, scade brusc. Practic, viermii nu mai pot mirosi hrana esențială pentru ei, ceea ce sugerează o schimbare programată genetic, nu doar rezultatul uzurii naturale.
Pierderea simțului mirosului nu apare la întâmplare, ci se produce întotdeauna după reproducere. Acest lucru i-a făcut pe oamenii de știință să creadă că există un mecanism genetic care controlează acest proces, probabil legat de anumite substanțe chimice eliberate în organism după reproducere.
O genă care schimbă totul după o anumită vârstă
Pentru a afla de ce apare această pierdere a mirosului, cercetătorii au creat viermi cu mutații genetice aleatorii și le-au testat simțul olfactiv după perioada de reproducere. Majoritatea viermilor au avut același declin al simțului mirosului la diacetil, dar câțiva au rămas capabili să detecteze această substanță.
Analiza genetică a arătat că toți acești viermi care și-au păstrat simțul mirosului aveau o mutație în gena nhr-76. Aceasta sugerează că nhr-76 este responsabilă pentru pierderea mirosului legată de îmbătrânire la acest organism, deschizând noi perspective asupra modului în care încetinirea îmbătrânirii ar putea fi posibilă prin manipularea genetică.
Gena nhr-76 produce o proteină care oprește activitatea altor gene implicate în detectarea mirosurilor alimentare. Acțiunea are loc direct în neuronii senzoriali responsabili de miros. Activarea acestei proteine pare să fie legată de semnale chimice care apar odată cu îmbătrânirea, dar nu se știe încă exact ce declanșează aceste semnale.
Așadar, pierderea mirosului la viermii C. elegans nu este doar o consecință a vârstei, ci un proces controlat genetic, declanșat după reproducere, ceea ce poate avea implicații pentru înțelegerea modului în care încetinirea procesului de îmbătrânire ar putea fi realizată și la alte specii.
De ce ar păstra natura o astfel de genă?
De ce ar exista o genă cu un efect aparent negativ, care face ca organismul să-și piardă capacitatea de a găsi hrană? Cercetătorii iau în calcul două explicații principale.
Prima ipoteză este că selecția naturală nu elimină genele cu efecte negative care apar după reproducere, deoarece acestea au fost deja transmise urmașilor. Astfel, gena poate rămâne prezentă fără a fi eliminată de evoluție, influențând indirect durata de viață a indivizilor.
A doua ipoteză sugerează că reducerea comportamentului de căutare a hranei la indivizii mai în vârstă ar putea diminua competiția pentru resurse între generații, ceea ce ar putea ajuta la supraviețuirea descendenților. Acest aspect arată că unele mecanisme genetice aparent dăunătoare pot avea beneficii la nivel de populație.
Aceste idei subliniază că un efect aparent dăunător la nivel individual poate avea beneficii la nivel de populație sau specie. Totuși, rămân doar ipoteze, valabile pentru acest organism model și acest mecanism specific.
Ce urmează după această descoperire?
Descoperirea schimbă modul în care percepem îmbătrânirea. Spre deosebire de teoriile clasice bazate pe acumularea treptată a leziunilor, acest studiu arată că unele aspecte ale îmbătrânirii pot fi programate genetic, prin activarea unor gene specifice la un anumit moment al vieții.
Autorii subliniază că gene similare cu nhr-76, din familia receptorilor hormonali nucleari, există și la mamifere, inclusiv la oameni. Cu toate acestea, până acum, nu s-a demonstrat existența unui mecanism identic la oameni sau alte mamifere, dar studiile viitoare ar putea explora dacă prelungirea vieții la oameni ar putea fi influențată de astfel de gene.
Studiul, publicat în revista Aging Cell, se concentrează pe C. elegans, dar ridică o întrebare importantă pentru viitor: ar putea exista mecanisme genetice asemănătoare care să influențeze îmbătrânirea și la oameni?
Micii viermi C. elegans le arată cercetătorilor cum este „programată” îmbătrânirea în ADN. Oamenii de știință pot urmări întregul ciclu de viață timp de câteva săptămâni, pentru a studia cum controlează genele comportamentul la vârste diferite.
Viermii C. elegans rămân un model valoros pentru cercetători, care pot observa întregul ciclu de viață în doar câteva săptămâni și pot studia cum genele controlează comportamentul și funcțiile organismului la diferite vârste. Credit: Noma Lab, Universitatea Nagoya, 17 decembrie 2025.
