Role mitochondrií v prodloužení života: Vliv signalizace IGF-1
Signalizace inzulínu, růstového hormonu a inzulínu podobného růstového faktoru 1 (IGF-1) patří mezi nejlépe prostudované vlivy na tempo stárnutí u zvířecích modelů. Je známo, že narušená signalizace IGF-1 zpomaluje stárnutí a prodlužuje život. Ovlivňuje přitom dráhy, které jsou spojeny s reakcí na omezení kalorií, jako jsou například ty, které zahrnují mTOR. Ještě dramatičtější účinky má sabotáž signalizace růstového hormonu. Nový výzkum nyní tyto přínosy spojuje s kvalitou mitochondrií.
Mitochondriální dysfunkce a omezení IGF-1 signalizace
Vědci prokázali, že myši s narušenou mitochondriální funkcí, způsobenou nadměrnými mutacemi mitochondriální DNA (mtDNA), nemají prospěch ze snížené signalizace IGF-1. To znamená, že pozitivní vlivy na tempo stárnutí, které vyplývají ze snížené signalizace IGF-1, vyžadují neporušené a funkční mitochondrie. Vzhledem k tomu, že mitochondrie se s věkem poškozují a stávají se dysfunkčními, jde o velmi zajímavé zjištění.
Nestabilita mitochondriálního genomu a stárnutí
Velké množství důkazů podporuje myšlenku, že nestabilita mitochondriálního genomu (mtDNA) vede k postupnému poklesu mitochondriální funkce. Tento pokles urychluje přirozený proces stárnutí a přispívá k široké škále chorob souvisejících s věkem, včetně sarkopenie (ztráta svalové hmoty), neurodegenerace a srdečního selhání. Podobné množství prací popisuje roli signalizace IGF-1 v procesu stárnutí. IGF-1 reguluje růst a metabolismus lidských tkání a snížená signalizace IGF-1 může nejen prodloužit život savců, ale také zajistit odolnost proti různým nemocem souvisejícím s věkem, včetně neurodegenerace, metabolického úpadku a kardiovaskulárních chorob. Dosud však zůstávalo nejasné, jak se mitochondriální mutageneze a signalizace IGF-1 vzájemně ovlivňují při formování délky života savců.
Nové poznatky o interakci mitochondrií a IGF-1
V nejnovějším výzkumu vědci zjistili, že snížená signalizace IGF-1 nedokáže prodloužit život myší s mitochondriálními mutacemi („mitochondrial mutator mice“). V souladu s tím byla většina drah dlouhověkosti, které jsou normálně iniciovány potlačením IGF-1, u mutátorových myší buď zablokována, nebo oslabena. Tato pozorování naznačují, že pro-dlouhověkostní účinky potlačení IGF-1 kriticky závisí na integritě mitochondriálního genomu a že mitochondriální mutace mohou představovat tvrdý limit pro délku života savců. Tyto nálezy prohlubují naše chápání interakcí mezi hlavními znaky stárnutí a zdůrazňují potřebu intervencí, které zachovají integritu mitochondriálního genomu.