De Verkoop van de de Huidzorg van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LEF-Tijdschrift Augustus 1998

beeld
 

De universiteit van de Studie van Wisconsin

 

De steekproeven van de dijspier van resusapen werden onderzocht voor de aanwezigheid van leeftijd-geassocieerde mitochondrial DNA-schrappingen. Verscheidene normaal gevoede dieren van 6 tot 34 jaar oud werden voor mitochondrial DNA-schrappingen in een gebied onderzocht die over helft van het mitochondrial genoom bezetten. Alle steekproeven van dieren meer dan 13 jaar oud bevatten mitochondrial DNA-schrappingsproducten, terwijl de aanwezigheid van schrappingen zeer of afwezig in jongere dieren werd verminderd. De specifieke schrappingspatronen varieerden van individueel aan individu. Sommige schrappingen waren gemeenschappelijk voor verscheidene dieren terwijl anderen aan een bepaald dier uniek schenen te zijn. Het recentere werk toonde aan dat de geschrapte mitochondrial genomen op een mozaïekmanier worden verdeeld, met de meeste cellen die (de spiervezels) nr of lage niveaus van schrappingen hebben, terwijl een ondergroep van de cellen hoge niveaus had.

Deze gegevens tonen het belang om het verouderen skeletachtige spier aan te bestuderen gebruikend microscopische technieken, in plaats van omhoog het malen van het gehele weefsel voor biochemische analyses. Dienovereenkomstig, hebben wij de microscopie aan de spiersteekproeven van de studiedij van resusapen (leeftijden 2 tot 39 die jaar) voor studie van mitochondrial het systeemactiviteiten van het elektronenvervoer gebruikt worden verwerkt. Wij analyseerden 1.000 tot 7.000 vezels per dier. In de dieren tot 26 jaar oud, die recente middenleeftijd benadert, toonden de enzymatische activiteiten een typische „schaakbord“ verschijning, met die vezels die hoge niveaus van mitochondria bevatten die meer intens terwijl vezels met minder minder intens bevlekt mitochondria bevlekken.

De waarde van Dierlijke Studies

De meningen over het gebruik van dieren in onderzoek veroorzaken reusachtige en hoogst geladen verschillen die onder mensen, die wedijveren teweeggebracht door het onderwerp van abortus. Nochtans, als het houden van huisdieren van eigenaars (vier katten, één hond, en Elmo de hamster, die bronnen van grote affectie in onze twee huishoudens) verstrekken de auteurs zijn zeer sterk van mening dat veel van de grootste medische doorbraken van het land niet zonder dierlijk onderzoek mogelijk zouden geweest zijn.

De lijst van dergelijke doorbraken is verre van onbelangrijk, met inbegrip van een vaccin voor polio, insulinebehandelingen voor diabetici, medicijn voor hoge bloeddruk, van de nierdialyse, van de straling en van de chemotherapie behandelingen voor kanker. Het dierlijke onderzoek is noodzakelijk helpen basisbiologie en pathologie begrijpen, en ook nieuwe kenmerkende hulpmiddelen, chirurgische technieken en de recentste drugtherapie te testen.

Het dierlijke die onderzoek is absoluut essentieel voor het grootste deel van de vooruitgang tot op heden in het begrip van het het verouderen proces wordt geboekt geweest. Door resusapen te bestuderen, hebben de Universiteit van van het de Primaatcentrum van Wisconsin het Verouderende Onderzoeksteam en hun medewerkers vooruitgang in het leren van meer over het het verouderen proces en bijbehorende pathologische en fysiologische veranderingen in dit waardevolle dierlijke model geboekt.

Het is vrij waarschijnlijk dat het succes van toekomstige inspanningen om een beter inzicht in het het verouderen proces te bereiken en hoe te om zijn vooruitgang op te houden, in zeer groot deel, van het aangewezen gebruik van dierlijke modellen zal afhangen.

Bij de twee apen meer dan 30 jaar, echter, was geen dergelijk patroon aanwezig in de spiersecties, en bevlekken van intensiteit was veel lager dan in de jongere dieren. In de oudere resusapen, 20 tot 39 jaar oud, werden de individuele vezels gevonden die geen opspoorbare activiteit van één van de enzymen hadden, maar waren overdreven reactief voor een andere. De niveaus van deze abnormale vezels stegen met de leeftijd van het dier. Geen van deze abnormale enzymatische activiteiten werd ontdekt in de jongere resusapen, veroudert 2 tot 16 jaar.

Zoals genoteerd, zijn de knaagdiermodellen (muizen en ratten) gebruikt om de studies van primaat mitochondrial functie te leiden. De invloed van dieetdiebeperking bij recente midden-leeftijdsratten in werking wordt gesteld (bij 17 maanden) werd op spiervezels die mitochondrial abnormaliteiten tonen geanalyseerd, zoals mitochondrial DNA-schrappingsaccumulatie in afzonderlijke skeletachtige spieren was. De weefsels van drie groepen ratten werden bestudeerd: Jongelui (3-4 die maanden) zonder beperking worden gevoed; oud (30-32 maanden) beperkt bij 17 maanden; en oude controles.

Wij vonden dat de dieetdiebeperking, in recente midden-leeftijd is begonnen, kan leeftijd-geassocieerde verhogingen van het aantal skeletachtige spiervezels ophouden die mitochondrial enzymabnormaliteiten hebben en de accumulatie van mitochondrial DNA-schrappingen verminderen. In ongeveer 10 jaar, zouden wij moeten weten of die komen de gelijkaardige resultaten bij apen voor aan volwassen-begin dieetbeperking worden onderworpen.

Wij hebben ook de veranderingen in lichaamssamenstelling (een grote daling van vet en een veel mildere daling in magere massa), lagere doorgevende niveaus van insuline en glucose, en grotere insulinegevoeligheid bestudeerd. Elk van deze veranderingen debatteren dat de beperkte apen gezonder zijn dan de controles. Deze verklaring wordt gesteund door de observatie dat momenteel drie van Groep 1 controles of diabetes of pre-diabetes zijn, terwijl niemand van Groep 1 beperkte dieren om het even welke tekens van het ontwikkelen van de ziekte toont, gemeenschappelijke voor conventioneel gevoede resusapen.

Er ook zijn verscheidene experimenten die worden geleid om de aard van de invloed van de dieetbeperking (of niet-invloed) op verscheidene mogelijke indicatoren van biologische leeftijd te leren. Bijvoorbeeld, meldden wij verscheidene verminderde immune reacties in dieetbeperkingsdieren. De capaciteit leucocytten werd om celafdeling te ondergaan wanneer bevorderd met een aangewezen chemisch product verminderd bij beperkte apen, vergeleken met controles, tijdens het interval na twee tot vier jaar van dieetbeperking.

De activiteit en het antilichamen de reacties van de natuurlijke moordenaarscel op griepvaccin werden ook verminderd tijdens dit interval bij beperkte apen. Noch schijnen de antigenen van de celoppervlakte noch de randtellingen van de bloedlymfocyt om door dieetbeperking tot zover worden beïnvloed. Deze resultaten, die verminderde immune reacties in beperkte dieren voorstellen, zijn niet voorspeld die gebaseerd op het werk in knaagdieren.

In een ander aspect van onze studies, stelden wij een samenwerking met de laboratoria van Dr. Rajindar Sohal bij Zuidelijke Methodist Universiteit in werking en Dr. William Cefalu (Boogschutter Grey School van Geneeskunde) om oxydatieve spanning en atherogenesis te onderzoeken. De hogere totale sulfhydryl inhoud van het plasma werd gevonden; de gegevens tonen een grotere verminderende capaciteit in het plasma bij de beperkte apen, dat een grotere capaciteit voorstelt om vrije basissen uit het bloed te verwijderen.

Ook, zijn de triglycerideniveaus gevonden om in de beperkte die dieren worden verminderd, en lipoproteins uit dieetbeperkingsplasma zijn wordt gehaald minder naar voren gebogen aan wordt geoxydeerd in een systeem in vitro dan lipoproteins van controles zijn. Een andere vrij interessante (en potentieel belangrijke die) observatie is dat lipoproteins uit het plasma van beperkte apen wordt gehaald aan bloedvatenmuren minder adherent zijn dan lipoproteins van controles zijn.

Aangezien wij de vernieuwingstoepassing voor het Programmaproject voorbereiden om dit werk vanaf 1999 tot 2004 te financieren, zijn sommige nieuwe richtingen en kansen duidelijk. Bijvoorbeeld, zal een nieuw project worden voorgesteld behandelend de immune reactie op griep in deze dieren. Dit zal door Dr. David Watkins, een wereldleider op het zeer gespecialiseerde gebied worden aan de spits gestaan van van het bestuderen van immuniteit bij apen. Ander werk zal niveaus van hormonen en metabolites in urine meten om het statuut van de hypothalamo-slijmachtig-bijnieras te beoordelen. Een andere nieuwe benadering zal het gebruik van een speciaal type van water (genoemd „extra-geëtiketteerd water“) zijn om metabolisch tarief te meten.

Er is wijdverspreide overeenstemming onder gerontologists over het belang om de invloeden te bepalen van de dieetbeperking bij het verouderen in nonhuman primaten. Dit onderwerp, dat zou kunnen schijnen te zijn eenvoudige na te streven, is niet zo ongecompliceerd. De goede tellers van biologische leeftijd in resusapen zijn niet gevestigd. De dierlijk-aan-dierlijke variatie inherent aan genetisch verschillende dieren (tegenover aangeboren vlekken van muizen) maakt het essentieel om adequate aantallen dieren te bestuderen om zinvolle gegevens te verzamelen.

Bovendien is de meesten van wat over de biologische gevolgen van dieetbeperking in knaagdieren gekend is het resultaat van studies in dwarsdoorsnede van weefsels van gedode dieren, terwijl de studies van dieetbeperking bij apen minimaal invasief zijn geweest.

Ondanks deze chronische uitdagingen, hopen wij dat onze studie een beter inzicht in de biologie van het verouderen in primaten verstrekt en dat het beduidend tot de hoeveelheid kennis bijdraagt die door de wetenschappelijke en medische gemeenschappen kan worden gebruikt om de ontwikkeling van de ongewenste biologische uitdrukkingen te verminderen van het verouderen.

De medeauteurs Richard Weindruch, Ph.D. (hoofdwetenschapper) worden en Jennifer Christensen geassocieerd met het Regionale die de PrimaatOnderzoekscentrum van Wisconsin, bij de Universiteit van Wisconsin-Madison, één wordt gevestigd van zeven Regionale die PrimaatOnderzoekscentra door de Nationale Instituten van Gezondheid worden gefinancierd. Deze centra dienen als regionale en nationale middelen voor het oplossen van menselijke gezondhedenproblemen door onderzoek naar nonhuman primaatmodellen.

Verdere Lezing

Aspnes le, Lee CM, Weindruch R, Chung SS, Roecker EB, Aiken JM: De warmtebeperking vermindert vezelverlies en mitochondrial abnormaliteiten in oude rattenspier. Faseb J. 11:573581, 1997.
Kromme B, AJ Davison: Mitochondrial veranderingen kunnen oxydatieve spanning verhogen: implicaties voor carcinogenese en het verouderen? Vrije Rad. Biol. Med. 8:523-539, 1990.
Kans B, Sies H, Boveris A: Hydroperoxide metabolisme in zoogdierorganen. Pysiol. Toer 59:527603, 1979.
Cortopassi GA, Arnheim N: Opsporing van een specifieke mitochondrial DNA-schrapping in weefsels van oudere mensen. Nucl. Zuren Onderzoek. 18:6927-6933, 1990.
Fishbein L: „Biologische gevolgen van dieetbeperking.“ New York: Aanzetsteen-Verlag; 1991.
Harman D: Het verouderen: een theorie op vrije basis en stralenchemie wordt gebaseerd die. J. Gerontol. 11:298-300, 1956.
Hert RW, Neuman DA, Robinson rechts: „Dieetbeperking: Implicaties voor het Ontwerp en de Interpretatie van Giftigheid en Kankerverwekkendheidsstudies.“ Washington, gelijkstroom: ILSI-Pers; 1995.
Kemnitz JW, Roecker EB, Weindruch R, Elson DF, Baum ST, Bergman RN: De dieetbeperking verhoogt insulinegevoeligheid en vermindert bloedglucose in resusapen. Am. J. Physiol. 266: E540- E547, 1994.
Kim M-J, Roecker EB, Ershler-WB, Aiken JM, Weindruch R: Oxydatieve stress-induced productie interleukin-6 door rand mononuclear cellen van resusapen: Invloeden van leeftijd en dieetbeperking (in pers).
Lee CM, Chung SS, Kaczkowski JM, Weindruch R, Aiken JM: Veelvoudige mitochondrial DNA-schrappingen verbonden aan leeftijd in skeletachtige spier van resusapen. J. Gerontol. Biol. Sc.i. 48: B201-B205, 1993.
Lee CM, Weindruch R, Aiken JM: Leeftijden bijbehorende wijzigingen van het mitochondrial genoom. Vrije Rad. Biol. Med. 22:1259-1269, 1997.
Miquel J: Een geïntegreerde theorie van het verouderen als resultaat van verandering mitochondrial-DNA in onderscheiden cellen. Boog. Gerontol. Geriatr. 12:99-117, 1991.
Ramsey JJ, Roecker EB, Weindruch R, Kemnitz JW: Energieuitgaven in volwassen mannelijke resusapen tijdens de eerste 30 maanden van dieetbeperking. Am. J. Physiol. 272: E901- E907, 1997.
Roecker EB, Kemnitz JW, Ershler-WB, Weindruch R: Verminderde immune die reacties in resusapen aan dieetbeperking worden onderworpen. J. Gerontol. Biol. Sc.i. 51: B276-B279, 1996.
Schwarze S, Lee CM, Chung SS, Roecker EB, Weindruch R, Aiken JM: Hoge niveaus van mitochondrial DNA-schrappingen in skeletachtige spier van oude resusapen. Mech. Het verouderen Dev. 83:91-101, 1995.
Sohal RS, Weindruch R: Oxydatieve spanning, warmtebeperking, en het verouderen. Wetenschap 273:5963, 1996.
Wallace gelijkstroom: Mitochondrial genetica: een paradigma voor het verouderen en degeneratieve ziekten? Wetenschap 256:628632, 1992.
Weindruch R: Het warmtebeperking en verouderen. Sc.i. Am. 274(1):46-52, 1996.
Weindruch R, Sohal RS: Warmteopname en het verouderen. Nieuw Engeland. J. Med. 337:986-94, 1997.
Weindruch R, Walford RL: Dieetbeperking in muizen die bij één jaar oud beginnen: Gevolgen voor levensduur en spontane kankerweerslag. Wetenschap 215:14151418, 1982.
Weindruch R, Walford RL. De „vertraging van het Verouderen en Ziekte door Dieetbeperking.“ Springfield, IL: C.C. Thomas; 1988.
Yen T-C, Su j-h, Koning k-l, Wei y-h: Verouderen-geassocieerde 5 kb schrapping in menselijke lever mitochondrial DNA. Biochemie. Biophys. Onderzoek. Comm. 178:124-131, 1991.