Cercetare Fly Max Planck Society
Oamenii de știință Max Planck folosesc muștele fructelor pentru a studia procesele de îmbătrânire, demența și procesele de bază din creier, printre altele - uimitor pentru un organism care are doar o lună și al cărui creier este format din „doar” 250.000 de celule nervoase. Dar îmbătrânirea se întâmplă mai repede în Drosophila de scurtă durată, iar un creier structurat relativ simplu este mai ușor de studiat. În plus, experimentele cu Drosophila nu sunt în mod legal experimente pe animale.
Anti-îmbătrânire pentru muște
Oamenii de știință de la Institutul Max Planck pentru Biologia Îmbătrânirii au dezvoltat un nou aliment cu muște în care pot schimba toate componentele individual. Au reușit să arate că o concentrație scăzută de aminoacizi metionină din dietă extinde speranța de viață a muștelor. Cercetătorii își folosesc acum descoperirile din cercetarea cu muște pentru a dezvolta diete noi optimizate pentru șoareci.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că muștele trăiesc mai mult dacă o anumită cale de semnalizare în celulele lor este mai puțin activă. Animalele cu o mutație corespunzătoare nu numai că trăiesc mai mult, dar sunt în general mai sănătoase la bătrânețe: dorm mai bine și sunt mai bine protejate împotriva multor boli legate de vârstă. Șoarecii și oamenii au, de asemenea, această așa-numită insulină/țintă a căii de semnalizare a rapamicinei. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că persoanele cu anumite variante ale traseului semnalului trăiesc și ele mai mult în medie.
Oamenii de știință Max Planck au demonstrat, de asemenea, efectul de prelungire a vieții substanțelor active care inhibă calea de semnalizare la muște: muștele hrănite cu trametinib trăiesc cu până la douăzeci la sută mai mult. Ingredientul activ este deja utilizat în medicină ca medicament împotriva cancerului de piele. Substanțele care influențează insulina/ținta căii de semnalizare a rapamicinei ar putea, prin urmare, să prelungească viața la om.
Litiul stabilizator de dispoziție extinde, de asemenea, viața muștelor: animalele trăiesc cu 16% mai mult dacă li se administrează doze mici din ingredientul activ utilizat pentru tratarea depresiei. Înainte nu se știa cum funcționează de fapt litiul. Cu ajutorul muștelor, cercetătorii au descoperit acum două molecule asupra cărora ingredientele active ar putea ataca pentru a încetini procesul de îmbătrânire: așa-numita glicogen sintază kinază-3 (GSK-3) și NRF-2. Acesta din urmă se găsește la viermi, muște și mamifere și protejează celulele de daune. Potrivit oamenilor de știință, GSK-3 ar putea fi o țintă pentru medicamentele care afectează procesul de îmbătrânire.
O combinație de litiu, trametinib și regulatorul imun al rapamicinei extinde chiar viața muștelor cu aproape 50%. Medicamentele care combină doze mici de mai multe ingrediente active farmaceutice pot, prin urmare, să protejeze împotriva bolilor legate de vârstă.
Zburând cu demență
Oamenii de știință de la Institutul Max Planck pentru Biologia Îmbătrânirii au înzestrat muștele cu o mutație pe care o au și persoanele cu demență frontotemporală și scleroză laterală amiotrofică (SLA). Au reușit să demonstreze că anumite proteine ale genei mutante C9orf72 distrug celulele nervoase din creierul mustei. Aceste proteine toxice se găsesc și în celulele nervoase ale pacienților cu SLA și, probabil, joacă, de asemenea, un rol important la om.
Decizii în creierul musca
Cercetătorii de la Max Planck Institute for Neurobiology au descoperit o zonă din creierul mustei pe care muștele o folosesc pentru a lua decizii. Așa-numitele corpuri de ciuperci sunt centre de învățare care evaluează impresiile senzoriale și apoi iau decizii rapide. În acest fel, acestea suprimă aversiunea înnăscută a muștelor la dioxidul de carbon atunci când apare cu mirosul alimentelor. Apoi gazul, care este în sine otrăvitor, indică prezența fructelor prea coapte.
Muștele nu își pierd aversiunea față de dioxidul de carbon pentru totdeauna - o adaptare care este probabil vitală pentru supraviețuire, care ne ajută și pe noi, oamenii, să evaluăm impresiile senzoriale. De exemplu, mirosul prădătorilor creează o teamă instinctivă. Nu pierdem această teamă chiar dacă am văzut anterior mulți prădători în grădina zoologică fără teamă. Din nou, creierul pare să compare și să ajungă la concluzii diferite, în funcție de circumstanțe.
Muște mari: ca tată ca fiu
Potrivit oamenilor de știință de la Institutul Max Planck pentru Imunobiologie și Epigenetică, muștele fructelor transmit schimbări în metabolismul lor de la tată la fiu. O sărbătoare bogată în zahăr înainte de împerechere poate avea astfel consecințe pentru o muscă de fructe și descendenții săi: muștele sunt apoi mai predispuse la supraponderalitate. Dieta taților activează gene care pot modifica epigenetic materialul genetic. Aceste modificări sunt moștenite și controlează activitatea genelor pentru metabolismul lipidelor în generația următoare.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, o rețea genetică similară la oameni și șoareci care crește susceptibilitatea la obezitate. Cercetătorii au evaluat datele din studii efectuate pe indienii Pima - un trib de indigeni din America de Nord ale căror rude sunt deseori supraponderale - și gemeni identici. Conform acestui fapt, persoanele supraponderale au aceeași semnătură genetică ca muștele fructelor. Sensibilitatea la o greutate corporală ridicată crește și la om atunci când anumite gene sunt modificate epigenetic.