- Un studiu efectuat pe șoareci sugerează că viața într-un mediu cu conținut scăzut de oxigen ar putea prelungi durata de viață, păstrând funcția neurologică
- Descoperirile se adaugă unui număr tot mai mare de cercetări care arată că restricția de oxigen poate împiedica declinul neurologic și poate prelungi durata de viață la modelele animale
- Mecanismele din spatele efectelor protectoare ale privării de oxigen rămân de elucidat
Descoperirile, publicate recent în PLOS Biology, se adaugă unei liste tot mai lungi de abordări care au dovedit că prelungesc viața la modelele animale și demonstrează pentru prima dată că restricția de oxigen ar putea prelungi durata de viață la un șoarece model pentru îmbătrânire.
Observațiile epidemiologice au oferit indicii care intrigă în privința unui fenomen curios – oamenii care locuiesc la altitudini mari tind să trăiască mai mult și par mai puțin predispuși la dezvoltarea anumitor boli.
În noul studiu, cercetătorii au încercat să determine dacă ar putea replica această descoperire la animale.
„Studiile epidemiologice au sugerat că populațiile care trăiesc la altitudini mai mari tind să trăiască mai mult și să rămână mai sănătoase pe măsură ce îmbătrânesc. Am vrut să testăm dacă, într-un cadru mai controlat, restricționarea oxigenului pare să facă același lucru pentru șoarecele nostru model de îmbătrânire”, a spus autorul principal al studiului, Vamsi Mootha, profesor de biologie a sistemelor la Institutul Blavatnik de la Harvard Medical School.
Moartea ar pute fi păcălită?
Din timpuri imemoriale, oamenii au căutat să păcălească – sau cel puțin să întârzie – moartea prin prelungirea duratei lor naturale de viață, a spus primul autor al studiului, Robert Rogers, cercetător postdoctoral la Mootha Lab.
Această căutare ar putea să se încheie într-un viitor nu foarte îndepărtat, dat fiind numărul tot mai mare de cercetări din ultimele decenii care au identificat o serie de moduri care prelungesc în mod semnificativ viața celulelor din cutiile Petri și a animalelor comune de laborator, cum ar fi viermii rotunzi, musculițele de oțet și șoarecii.
Aceste strategii includ restricția calorică și utilizarea medicamentului pentru diabet metformin, medicamentul imunosupresor rapamicina și aspirina – toate acestea în diferite stadii de testare pe modele animale și oameni.
Unele studii au sugerat că restricția de oxigen – limitând concentrația de oxigen din aerul ambiant la un nivel semnificativ scăzut față de cel de la nivelul mării – aproximativ 21% – poate prelungi durata de viață într-o varietate de modele, inclusiv musculițele de oțet, viermii, drojdia și celule de mamifere din vasele de laborator. Până acum, însă, restricția de oxigen a rămas neexplorată în ceea ce privește îmbătrânirea mamiferelor.
Pentru a testa această idee, Mootha, Rogers și colegii lor au lucrat cu o variantă de șoareci care îmbătrânesc prematur. Aceste animale cedează bolilor legate de etate la vârsta de aproximativ 3 sau 4 luni, în comparație cu șoarecii normali sau „de tip sălbatic”, care trăiesc aproximativ doi ani.
Odată ce șoarecii au fost înțărcați la aproximativ patru săptămâni după naștere, cercetătorii i-au mutat într-o cameră hipoxică cu o concentrație de oxigen de doar 11%, echivalentul nivelurilor de oxigen de la baza Muntelui Everest.
Mai degrabă decât scăderea presiunii barometrice, așa cum se întâmplă la altitudini mari – conținutul scăzut de oxigen al camerei hipoxice a fost determinat de diluarea cu azot.
Durata medie de viață a șoarecilor care trăiesc la nivelul normal de oxigen de 21% a fost de doar 16 săptămâni. În schimb, animalele transferate în camera hipoxică au trăit aproximativ 24 de săptămâni, în medie, sau cu aproximativ 50 la sută mai mult decât este de așteptat în mod normal.
Durata maximă de viață a acestor animale a crescut, de asemenea, în condiții de oxigen scăzut – cu aproximativ 30%, sau la aproximativ 31 de săptămâni, în comparație cu durata de viață de 26 de săptămâni a semenilor lor care trăiesc în concentrații normale de oxigen.
Durata de viață nu a fost singurul rezultat care s-a schimbat pentru animalele care viețuiesc sub restricție de oxigen, a explicat Rogers.
Șoarecii care trăiesc în mediul cu oxigen redus și-au păstrat, de asemenea, funcția neurologică mai mult timp, măsurată prin performanța lor la un test standard de coordonare și forță.
Căutând să înțeleagă mecanismul din spatele acestor efecte, cercetătorii au examinat aportul de alimente pentru a vedea dacă animalele au mâncat mai puțin, deoarece restricția calorică s-a dovedit a fi un prelungitor puternic al duratei de viață la mai multe modele animale.
Spre surprinderea cercetătorilor, șoarecii care trăiau în camera hipoxică au mâncat puțin mai multă hrană decât cei care trăiesc în concentrații normale de oxigen. O căutare a activității genelor neobișnuite, a leziunilor ADN-ului sau a modificărilor căilor de semnalizare la șoarecii cu restricții de oxigen a găsit câteva indicii tentante, dar fără răspunsuri definitive, a spus Rogers.
Studiile viitoare, a adăugat el, ar trebui să examineze dacă restricția de oxigen poate extinde în mod similar durata de viață la șoarecii de tip sălbatic, ar trebui să caute să definească ce mecanisme ar putea fi responsabile pentru efectele de extindere a vieții ale oxigenului restricționat și să determine dacă aceste mecanisme afectează toate organele.
