Lebensdauer von Würmern durch strenge Diät verdoppelt : Wissenschaftler vermuten gleiche Prozess bei der Arbeit in Krebszellen

Die jahrhundertelange Suche nach dem Jungbrunnen ist nur ein paar vielversprechende Leads , eine davon bringt einen extremen , emaciating Diät ergab . Eine neue Studie der winzigen Fadenwurm C. elegans beginnt um dieses Wunderwerk der Kalorienrestriktion und deutet auf einen einfacheren Weg , um Langlebigkeit zu erreichen, zu erklären.

Forscher an der Duke University herausgefunden, dass die Lebensmittel weg von C. elegans löst einen Zustand verhaftet Entwicklung : Während der Organismus weiter zu zappeln , Nahrungssuche , werden dessen Zellen und Organe in einem zeitlosen , Ruhezustand ausgesetzt . Beim Essen wird wieder reichlich entwickelt der Wurm wie geplant , kann aber doppelt so lang wie normale leben.

Die Ergebnisse erscheinen in PLoS Genetics .

"Es ist möglich , dass nährstoffarmen Diäten aus den gleichen Wege in uns setzen , um unsere Zellen in einem Ruhezustand versetzen ", sagte David R. Sherwood, ein Associate Professor für Biologie an der Duke University . " Der Trick ist , einen Weg zu pharmakologisch manipulieren diesen Prozess , so dass wir die Anti- Aging-Vorteile ohne den Schmerz der Ernährung Einschränkung zu finden. "


Dies zeigt den Fadenwurm C. elegans mit Muskelzellen fluoreszenz in grün und Keimzellen Fluoreszenz in rot markiert ist . Diese Zellen und andere Pause an einem Kontrollpunkt in der Entwicklung und verlangsamen ihre Alterung , wenn Würmer Begegnung eine Hungerperiode .
Bildnachweis: David Sherwood Lab , Duke University

Im Laufe der letzten 80 Jahre haben die Forscher eine Menagerie von Modellorganismen auf Diät zu setzen , und sie gesehen haben , dass Nährstoffmangel kann die Lebensdauer der Ratten, Mäusen , Hefe, Fliegen, Spinnen , Fische , Affen und Würmer überall von 30 Prozent verlängern zu 200 Prozent mehr als ihre freizugeführtKollegen.

Außerhalb des Labors und in der realen Welt , können Organismen wie C. elegans Anfälle von Fest oder Hungersnot, die ihre Entwicklung und Langlebigkeit ohne Zweifel beeinflussen zu erleben. Sherwood Kollege Ryan Baugh , Assistant Professor für Medizin an der Duke , hat gezeigt, dass C. elegans Schlüpfen Eier in einer nährstofffreien Umgebung heruntergefahren ihre Entwicklung vollkommen . Er fragte Sherwood zu untersuchen, ob die Beschränkung Diät bis zur Hungersnot im späteren Leben würde die gleiche Wirkung haben .

Sherwood und sein Postdoctoral Fellow Adam Schindler entschieden, sich auf die letzten beiden Stufen des C. elegans konzentrieren Larvenentwicklung - als L3 und L4 bekannt - bei kritischen Geweben und Organen wie der Vulva noch in der Entwicklung . Während dieser Phasen entwickelt der Wurm Vulva von einem Fleck von drei Zellen auf eine etwas größere Kugel aus 22 Zellen . Die Forscher fanden heraus , dass, wenn sie nahmen Lebensmittel zu verschiedenen Zeiten während L3 und L4, angehalten , wenn die Entwicklung Vulva entweder an der Drei -Zellen- Stufe oder der 22 -Zell-Stadium , aber nicht dazwischen.


Dies zeigt den Fadenwurm C. elegans mit Muskelzellen fluoreszenz in grün und Keimzellen Fluoreszenz in rot markiert ist . Diese Zellen und andere Pause an einem Kontrollpunkt in der Entwicklung und verlangsamen ihre Alterung , wenn Würmer Begegnung eine Hungerperiode .
Bildnachweis: David Sherwood Lab , Duke University

Wenn sie weiter untersucht , fanden die Forscher , dass nicht nur die Scham , sondern alle Gewebe und Zellen im Organismus schien bei beiden Hauptkontrollpunktestecken. Diese Kontrollpunkte sind wie Mautstellen entlang der Entwicklungsinterstate . Wenn der Organismus genügend Nährstoffe , kann seine Entwicklung in die nächste Mautstelle passieren . Wenn es nicht genug haben , an der Mautstelle bleibt er , bis er die notwendigen , um sie den Rest des Weges zu bekommen Nährstoffe gebaut.

"Entwicklung ist keine kontinuierliche Nonstop- Prozess", sagte Schindler, der Hauptautor der Studie . " Organismen müssen ihre Umgebung überwachen und entscheiden, ob sie offen für ihre Entwicklung ist . Wenn es nicht , sie zu stoppen , wenn es sich , sie gehen . Diese Checkpoints scheinen zu existieren , damit das Tier, um diese Entscheidung zu treffen . Und die Entscheidung hat Auswirkungen , weil die Ressourcen gehen entweder zur Entwicklung oder zum Überleben. "

Die Studie fand heraus , dass C. elegans konnte für mindestens zwei Wochen ausgehungert werden und trotzdem normal entwickeln , wenn Fütterung wieder aufgenommen. Da das Gerät nicht in Betrieb ist , während der Wurm in seiner arretierten Zustand , diese Hungersnot im wesentlichen verdoppelt die zweiwöchige Lebensdauer des Wurms.

"Diese Studie hat Auswirkungen nicht nur für die Alterung , sondern auch für Krebs", sagte Sherwood . " Eines der größten Geheimnisse in der Krebstherapie ist, wie Krebszellen metastasieren früh und dann schlummern für die Jahre vor Wiedererwachen . Meine Vermutung ist , dass die Wege in Würmern, die Festnahme sind diese Zellen wieder Aufwecken gehen, um die gleichen Wege, die sind sein in menschlichen Krebsmetastasen . "

Die Forscher sind nun die Durchführung einer Reihe von genetischen Untersuchungen , um zu sehen , wenn sie einen anderen Weg , um C. elegans in diese Entwicklung Warteschleifen zwingen können.