Forskere må helt ned på cellenivå for å forstå prosessene som gjør at vi blir gamle. Først da kan de starte å finne løsninger på aldringsprosessen. (Foto: Shutterstock / NTB Scanpix)
Forskere må helt ned på cellenivå for å forstå prosessene som gjør at vi blir gamle. Først da kan de starte å finne løsninger på aldringsprosessen. (Foto: Shutterstock / NTB Scanpix)

Fant mekanisme i hjernen som kan forsinke aldring

Men så langt er den bare testet på rundorm og mus.

Published

Det som er farligst for oss mennesker, er alderdom. Den fører til flere alvorlige og utbredte sykdommer.

Akershus Universitetssykehus-hf - Les mer

Nå jobber forskere altså med å utsette den. Og da må de dykke helt ned på cellenivå for å forstå hvorfor vi er mer utsatt for sykdom med alderen.

En av prosessene som har vist seg å være sentral i aldringsprosessen, er cellens evne til å beholde det genetiske materialet i god stand. Mange aldersrelaterte sykdommer er nettopp knyttet til feil i mekanismer som reparerer DNA.

– Mange av cellenes bestanddeler kan i stor grad erstattes av nye når de er gamle, og ikke lenger fungerer som de skal. Men det er helt annerledes med det genetiske materialet, sier Hilde Nilsen på Seksjon for klinisk molekylærbiologi ved Akershus universitetssykehus.

– DNA-et kan nemlig ikke bare skiftes ut. Derfor er det helt essensielt at DNA repareres når det blir skadet, noe som skjer hele tiden.

Cellens verktøykasse reparerer DNA

Nilsen og hennes forskerkolleger jobber med å forstå betydningen av verktøykassen alle celler er utstyrt med. Den består av et avansert molekylært maskineri som kontinuerlig overvåker og reparerer skadet DNA.

Forskerne har valgt å fokusere på en av mekanismene som registrerer, klipper ut og erstatter skader i DNA-tråden.

– I de siste årene har forskerne hatt et stort fokus på DNA-reparasjonens rolle for sunn aldring og aldringsrelaterte sykdommer. En god forståelse av denne prosessen kan hjelpe oss å redusere omfanget av og behandle mange av de sykdommene, forteller Nilsen.

Cellenes kapasitet avtar

Når vi blir eldre, blir cellene dårligere til å reparere DNA-skader. Dette fører gradvis til massive skader på DNA. Cellene i hjernen vår er spesielt sårbare for dette.

Det er to hovedgrunner til det: Nevroner, som er cellene i hjernen, deler seg i hovedsak ikke, i motsetning til celler i andre deler av kroppen.

Når vi blir født, har de aller fleste nervecellene gjennomgått sin siste celledeling. Videre er mitokondriene, som er cellens kraftverk der det meste av energiproduksjonen foregår, ekstremt viktige for hjerneceller. Hjernen krever nemlig store mengder energi og står for 20 prosent av kroppens energiforbruk.

Ved forbrenning i mitokondriene dannes det frie radikaler, som er biprodukter fra kroppens energiforbrenning og som er skadelig for kroppens celler. Frie radikaler kan påføre skader på DNA og andre viktige bestanddeler i cellen.

Mange studier har påvist at opphoping av frie radikaler i hjernens celler er en del av sykdomsforløpet ved mange aldersrelaterte sykdommer.

– På cellulært nivå betyr det at jo eldre vi blir, jo flere skader vil det være opphopet i cellenes DNA – og jo dårligere vil cellene fungere. Dette gjør at viktige organer som hjernen gradvis mister sin funksjon, sier Nilsen.

– Derfor er en av forskningsutfordringene å beskrive de mekanistiske detaljene, nemlig hvordan ufullstendig DNA-reparasjon fører til aldring hos normale voksne.

Noen blir fortere gamle enn andre

For å søke svar på det har Nilsen og hennes forskerkolleger interessert seg for en rekke genetiske sykdommer med feil i gener som reparerer skader på DNA.

Et fellestrekk for denne gruppen av pasienter er at de i en svært ung alder ser gammel ut, med grått hår og rynker samtidig som de har en stor risiko for å utvikle en rekke en rekke hjernesykdommer som er forbundet med aldring.

Disse sykdommene kan brukes til å forstå hva som skjer ved normal aldring.

Aldringsprosessen kan bremses

En av sykdommene er Ataxia telangiectasia (A-T). Sykdommen skyldes feil i genet ATM som er involvert i DNA-reparasjon. Pasientene eldes raskere og har en rekke hjerneskader som følge av tap av viktige hjerneceller. I dag finnes det ingen behandlinger for denne sykdommen.

I samarbeid med internasjonale forskere, har forskningsgruppen til Nilsen funnet en mekanisme som kan bremse aldringsprosessen og forhindre hjerneskader hos denne pasientgruppen.

De fant ut at feil i genet ATM gir opphav til skader på DNA som resulterer i dårlig fungerende mitokondrier. Færre friske mitokondrier henger sammen med dårlig evne til å utnytte energi som i sin tur fører til tap av viktige hjerneceller.

Videre så forskerne at pasienter med A-T har lavt nivå av et viktig signalstoff kalt NAD+. Stoffet finnes i alle levende celler og spiller en viktig rolle for å opprettholde helsen til mitokondrier. Forskerne klarte å gjenopprette nivåene av NAD+ ved hjelp av et stoff som likner på vitamin B3. Dette så ut til å bremse skaden på mitokondriene.

I samme studie fant forskerne et annet oppsiktsvekkende resultat: Da de ga mus og rundorm som manglet ATM-genet det vitamin-B3-lignende stoffet, så de at gjenopprettelsen av NAD+ nivåene førte til bedre helse og lengre levetid for forsøksdyrene.

Bør også funke på mennesker

Selv om forskerne bare har undersøkt effekten av stoffet på forsøksdyr og ikke pasienter, forventer de å se den samme effekten hos mennesker siden mekanismene som fører til tap av hjerneceller er universelle i alle levende organismer.

– Hvis vi kan bidra med kunnskap som kan forsinke utviklingen av aldersrelaterte sykdommer, har vi gjort noe godt for både individet og samfunn, sier Nilsen.

Hun håper at hennes funn kan bane vei for andre til å utvikle behandlinger som kan forhindre aldringsrelaterte lidelser.

Det er ikke tilfeldig at Hilde Nilsen har valgt å bruke rundormen C. elegans for å studere aldring. Noen av de store gjennombruddene for vår forståelse av aldringsprosessen har sitt opphav fra nettopp denne modellorgansimen. Mange av genene som spiller en nøkkelrolle i aldringsprosessen har nemlig vist seg å ha lignende roller i denne rundormen som de har i mennesker.

Den lille ormen lever i to til tre uker, og på den korte tiden viser den tydelig tegn på aldring. Blant annet beveger den seg mindre og får rynkete hud. Dette gjør C. elegans til en ideell organisme for forskere. På kort tid får de testet effekten av behandlinger som kan forlenge livet.