Eine Eigenschaft, die mit einer überraschend langen Lebenserwartung bei Menschen verbunden ist, schützt undifferenzierte Gehirnorganismen vor den gefährlichen Auswirkungen von Druck, wie aus einer anderen Studie von Weill Cornell Medicine-Prüfern hervorgeht.
Untersuchungen von Menschen, die älter als 100 Jahre sind, haben gezeigt, dass viele eine überraschende Variante einer Qualität namens Forkhead Box Protein O3 (FOXO3) anbieten. Diese Entdeckung veranlasste Dr. Jihye Paik, eine akademische Partnerin für Pathologie und Forschungseinrichtungen für Medikamente bei Weill Cornell Medicine, und ihre Mitarbeiter zu untersuchen, wie diese Qualität zum geistigen Wohlbefinden während der Reifung beiträgt.
Im Jahr 2018 zeigten Dr. Paik und ihre Gruppe, dass Mäuse, die nicht die FOXO3-Qualität in ihrem Großhirn haben, sich nicht an unangenehme Bedingungen im Gehirn anpassen können, was die reformistische Übertragung von Synapsen auslöst. Ihre neue Rezension, die am 28. Januar in Nature Communications veröffentlicht wurde, deckt auf, dass FOXO3 die Fähigkeit des Großhirns, sich zu erholen, beeinträchtigt, indem es verhindert, dass sich undifferenzierte Organismen trennen, bis das Klima die Ausdauer der neuen Zellen aufrechterhält.
„Stammzellen produzieren neue Gehirnzellen, die für das Lernen und Gedächtnis während unseres gesamten Erwachsenenlebens unerlässlich sind“, sagte Dr. Paik, der auch Mitarbeiter des Sandra and Edward Meyer Cancer Center bei Weill Cornell Medicine ist. „Für den Fall, dass sich grundlegende Mikroorganismen unkontrolliert teilen, werden sie ausgelaugt. Die FOXO3-Qualität scheint ihre Arbeit zu erledigen, indem sie verhindert, dass sich die unreifen Mikroorganismen verteilen, bis der Druck vorbei ist.“
Viele Probleme wie Reizungen, Strahlung oder das Fehlen von zufriedenstellenden Nahrungsergänzungsmitteln können das Großhirn unter Druck setzen. Wie dem auch sei, Dr. Paik und ihre Partner haben sich genau angesehen, was passiert, wenn unreife Mikroorganismen im Gehirn oxidativem Druck ausgesetzt werden, was passiert, wenn unsichere Arten von Sauerstoff im Körper entstehen.
„Wir haben gelernt, dass das FOXO3-Protein direkt durch oxidativen Stress modifiziert wird“, sagte sie. Diese Veränderung schickt das Protein in den Kern der unentwickelten Zelle, wo es Druckreaktionsqualitäten aktiviert.
Die anschließende Druckreaktion führt zur Erschöpfung eines Nahrungsergänzungsmittels namens S-Adenosylmethionin (SAM). Es wird erwartet, dass diese Ergänzung einem Protein namens Lamin hilft, eine Abwehrhülle um die DNA im Kern des unreifen Mikroorganismus zu strukturieren.
„Ohne SAM kann Lamin diese starke Barriere nicht bilden und DNA beginnt auszutreten“, sagte sie.
Das Telefon verwechselt diese DNA mit einer Infektionskrankheit, die eine resistente Reaktion auslöst, die als Sorte-I-Interferon-Reaktion bezeichnet wird. Dadurch wird die undifferenzierte Zelle lethargisch und hört auf, neue Neuronen zu liefern.
Die Zelle verwechselt diese DNA mit einer Virusinfektion, die eine Immunantwort auslöst, die als Typ-I-Interferon-Antwort bezeichnet wird. Dies führt dazu, dass die Stammzelle in den Ruhezustand übergeht und keine neuen Neuronen mehr produziert.
„Diese Reaktion ist eigentlich sehr gut für die Stammzellen, da die äußere Umgebung für neugeborene Neuronen nicht ideal ist“, erklärte Dr. Paik. „Wenn neue Zellen unter solch stressigen Bedingungen hergestellt würden, würden sie getötet werden. Es ist besser, wenn Stammzellen inaktiv bleiben und warten, bis der Stress weg ist, um Neuronen zu produzieren.“
Die Studie könnte bei der Klärung helfen, warum bestimmte Formen des FOXO3 mit einem außergewöhnlich langen und gesunden Leben verbunden sind – sie könnten Menschen dabei helfen, einen guten Überblick über grundlegende Mikroorganismen zu behalten. Es könnte auch helfen zu erklären, warum normales Training, das FOXO3 unterstützt, hilft, mentale Schärfe zu erhalten. Auf jeden Fall wies Dr. Paik darauf hin, dass es noch zu früh sei, um zu wissen, ob diese neuen Daten zur Entwicklung neuer Behandlungen für Erkrankungen des Großhirns verwendet werden könnten.
„Es könnte ein zweischneidiges Schwert sein“, erklärte Dr. Paik. „Eine Überaktivierung von FOXO3 könnte sehr schädlich sein. Wir wollen das nicht die ganze Zeit anlassen.“
Um die Vorgänge besser zu verstehen, werden sie und ihre Kollegen weiter untersuchen, wie FOXO3 reguliert wird und ob ein kurzes An- oder Abschalten gesundheitsfördernd wäre.
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