Ωστόσο, νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Λέστερ αναφέρει ότι ένα λαμπερό έντομο μπορεί να πατήσει «παύση» σε αυτή τη διαδικασία νωρίς στη ζωή και στη συνέχεια να απολαύσει ένα πιο αργό βιολογικό ρολόι.

Οι “σφήκες- κόσμημα” (Nasonia vitripennis), φημισμένες για τη μεταλλική τους λάμψη, εισέρχονται σε κατάσταση χειμερίας νάρκης ως προνύμφες όταν οι μητέρες τους βιώνουν το κρύο και το σκοτάδι.

Αυτή η αναπτυξιακή παύση, που ονομάζεται διάπαυση, όχι μόνο παρατείνει τη διάρκεια ζωής των ενήλικων εντόμων κατά περίπου το ένα τρίτο, αλλά επιβραδύνει επίσης τη μοριακή γήρανση κατά σχεδόν 30%.

«Είναι σαν οι σφήκες που έκαναν ένα διάλειμμα νωρίς στη ζωή τους να επέστρεψαν με επιπλέον χρόνο στη διάθεσή τους», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Eamonn Mallon του Τμήματος Γενετικής, Γονιδιωματικής και Επιστημών Καρκίνου του Λέστερ .

Μια μικρογραφία που περιγράφει τη γήρανση
Τα περισσότερα γνωστά μοντέλα ασπόνδυλων – ας σκεφτούμε τις μύγες των φρούτων ή τα νηματώδη σκουλήκια – δεν διαθέτουν σύστημα μεθυλίωσης DNA συγκρίσιμο με τον άνθρωπο.

Οι σφήκες-κοσμήματα διαθέτουν ένα τέτοιο σύστημα, γεγονός που τις καθιστά σπάνιες μεταξύ των εντόμων και εξαιρετικά πολύτιμες για τους ηλικιωμένους ερευνητές.

Επίσης, ζουν λίγο, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρακολουθούν γρήγορα ολόκληρες τις ζωές τους.

«Η κατανόηση του πώς και γιατί συμβαίνει η γήρανση αποτελεί μια σημαντική επιστημονική πρόκληση», δήλωσε ο Mallon. «Με τα γενετικά εργαλεία του, τους μετρήσιμους δείκτες γήρανσης και τη σαφή σύνδεση μεταξύ ανάπτυξης και διάρκειας ζωής, το Nasonia vitripennis είναι πλέον ένα ανερχόμενο αστέρι στην έρευνα για τη γήρανση».

Ξεκλειδώνοντας το ρολόι της γήρανσης
Η γήρανση αφήνει μοριακά αποτυπώματα γνωστά ως μεθυλομάδες στο DNA, και η συσσώρευση αυτών των σημαδιών σχηματίζει ένα «επιγενετικό ρολόι » που είναι από τους πιο ακριβείς δείκτες της βιολογικής ηλικίας.

Η διδακτορική φοιτήτρια Erin Foley και οι συνάδελφοί της αναρωτήθηκαν: αν επιβραδύνουμε την ίδια την ανάπτυξη, επιβραδύνεται και ο χρόνος; Για να δοκιμάσει την ιδέα, η ομάδα εξέθεσε τις ενήλικες θηλυκές σφήκες σε χαμηλή θερμοκρασία και σκοτάδι πριν από την ωοτοκία.

Αυτές οι συνθήκες προκαλούν παύση στους απογόνους, σταματώντας την ανάπτυξη των προνυμφών για αρκετές εβδομάδες.

Όταν οι ψυχθείσες προνύμφες συνέχισαν την ανάπτυξή τους και εμφανίστηκαν ως ενήλικες, οι επιστήμονες μέτρησαν το χρονολογικό προσδόκιμο ζωής τους. Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης εξελιγμένη ανάλυση μεθυλίωσης για να μετρήσει τη βιολογική ηλικία.

Η ομάδα παύσης έζησε περισσότερο από 33% περισσότερο από τις σφήκες που εκτράφηκαν υπό κανονικές συνθήκες. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι τα επιγενετικά τους ρολόγια «χτύπησαν» 29% πιο αργά, υποδεικνύοντας πραγματική επιβράδυνση των εγγενών διεργασιών γήρανσης και όχι απλή καθυστέρηση στην ανάπτυξη.

Από τις σφήκες στους ανθρώπους
Η μοριακή εις βάθος έρευνα της ομάδας αποκάλυψε αλλαγές στα γονιδιακά δίκτυα που συνδέονται με την σηματοδότηση της ινσουλίνης και την ανίχνευση θρεπτικών συστατικών.

Αυτές είναι βασικές οδοί που εμπλέκονται στη γήρανση του ανθρώπου και στοχεύονται από υποψήφια αντιγηραντικά φάρμακα όπως η μετφορμίνη και η ραπαμυκίνη.

Αυτό που κάνει αυτή τη μελέτη να ξεχωρίζει είναι η απόδειξή της ότι μια μακροχρόνια επιβράδυνση της γήρανσης μπορεί να προκληθεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες σε ένα μοντέλο που είναι ταυτόχρονα απλό και εξαιρετικά εφαρμόσιμο στην ανθρώπινη βιολογία.

Με άλλα λόγια, η προνυμφική παύση της σφήκας-κόσμημα δεν επεκτείνει απλώς το νεανικό σθένος· τροποποιεί βιοχημικά κυκλώματα που μοιράζονται τα θηλαστικά .

Επιβραδύνοντας τον χρόνο, χωρίς να σταματάμε
Πολλά ζώα – από νηματώδη μέχρι αρκούδες – μπορούν να εισέλθουν σε αδρανείς καταστάσεις που καθυστερούν τον μεταβολισμό. Ωστόσο, τα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι τα οφέλη παραμένουν μετά την επανέναρξη της φυσιολογικής ζωής είναι ελάχιστα.

Τα νέα ευρήματα καλύπτουν αυτό το κενό, δείχνοντας ότι τα περιβαλλοντικά ερεθίσματα της πρώιμης ζωής μπορούν να προσφέρουν διαρκή προστασία από τις φθορές του χρόνου.

Αυτή η ανακάλυψη συνάδει με ανθρώπινα επιδημιολογικά δεδομένα που υποδηλώνουν ότι η προγεννητική διατροφή ή το παιδικό στρες μπορούν να επηρεάσουν τον κίνδυνο ασθένειας δεκαετίες αργότερα.

Οι “σφήκες – κόσμημα” προσφέρουν πλέον μια καλή ευκαιρία για την ανάλυση αυτών των αλυσίδων αιτίας και αποτελέσματος σε μοριακή ανάλυση.

Επιβράδυνση της γήρανσης στον άνθρωπο
Η εργασία των ερευνητών δεν υπονοεί ότι οι άνθρωποι κάποια μέρα θα πατήσουν παύση και θα φτάσουν τα 150.

«Αυτή η μελέτη ανοίγει νέους δρόμους για έρευνα στο ευρύτερο ερώτημα του κατά πόσον θα μπορούσαμε κάποια μέρα να σχεδιάσουμε παρεμβάσεις για την επιβράδυνση της γήρανσης στις μοριακές της ρίζες», δήλωσε ο Mallon.

Δοκιμή γήρανσης σε σφήκες
Η ερευνητική ομάδα εξέτρεψε τις σφήκες-γονείς είτε υπό κανονικό φως και θερμοκρασία είτε σε ψυχρό-σκοτεινό περιβάλλον. Οι απόγονοι των τελευταίων εισήλθαν σε διάπαυση για τέσσερις έως έξι εβδομάδες.

Οι επιστήμονες παρακολούθησαν την επιβίωση των ενηλίκων χρησιμοποιώντας αλληλουχία DNA με την πάροδο του χρόνου για να χαρτογραφήσουν τις αλλαγές μεθυλίωσης μετά την εμφάνιση των ζώων. Στατιστικά μοντέλα στη συνέχεια συνέκριναν τις επιγενετικές ηλικιακές τροχιές μεταξύ των ομάδων.

Μελλοντικά πειράματα θα διερευνήσουν εάν η διάπαυση πρέπει να εμφανίζεται σε ένα συγκεκριμένο στάδιο της προνύμφης για να προσδώσει οφέλη γήρανσης ή εάν η διάπαυση των ενηλίκων (πιθανή σε ορισμένα έντομα ) προσφέρει παρόμοια προστασία.

Η μελέτη για τις σφήκες αλλάζει τον τρόπο σκέψης
Από πρακτική άποψη, η “σφήκα-κόσμημα” διδάσκει ότι η γήρανση είναι μεταβλητή και εξαρτάται τόσο από το αρχικό περιβάλλον όσο και από μεταγενέστερες παρεμβάσεις που μιμούνται αυτές τις συνθήκες.

Η επιβράδυνση ενός επιγενετικού ρολογιού δείχνει ότι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν να καθυστερήσουν τη γήρανση σε ένα απλό ζώο που σχετίζεται με την ανθρώπινη βιολογία.

Με λίγα λόγια, η παύση της ανάπτυξης σήμερα θα μπορούσε να σημαίνει ένα λαμπρό μέλλον – όχι μόνο για τις σφήκες των κοσμημάτων, αλλά και για το μέλλον της γήρανσης της επιστήμης.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences .

(photo: pixabay)