Tvärvetenskapligt samarbete mellan två forskningsinstitut vid Stiftelsen för forskning och teknologi — Hellas (FORTH), Institutet för molekylärbiologi och bioteknik (IMBB) på Kreta och Institutet för kemiteknikvetenskap (ICE-HT) i Patras, kastar ljus på samspelet mellan ämnesomsättning och åldrandehastigheten. Resultaten publiceras idag i Nature Communications .

Metabolism är ett komplext nätverk av biokemiska reaktioner som tillåter organismer att använda energi som erhålls genom utfodring, för att växa och upprätthålla ett hälsosamt liv. Mitokondrier är de viktigaste organellerna för cellulär energiomvandling i alla eukaryota celler, och platsen där de sista stegen av glukosnedbrytningen äger rum. Viktigt är att förändringar i ämnesomsättningen kritiskt påverkar åldringsprocessen. Studien, som publiceras idag, avslöjar att genetiska eller farmakologiska manipulationer av mitokondriell överflöd i specifika vävnader modulerar åldrandehastigheten.

Med hjälp av nematoden Caenorhabditis elegans visar FORTH forskare nu att minskat mitokondriellt överflöd leder till förlängning av djurens livslängd. Minskad mitokondriell överflöd korrelerar med minskad produktion av reaktiva syrearter, induktion av mitokondriella proteotoxiska stressresponsmekanismer och induktion av glukosupptag. Metabolisk profilering av djur med minskad mitokondriell belastning framhäver omkopplingen av cellulär glukosmetabolism mot de novo biosyntes av aminosyran serin. Intressant nog upphäver hämning av serinproduktion den fördel som mitokondriell utarmning utövar på livslängden, vilket indikerar en orsakande roll för denna biokemiska väg till livslängd.

Långvarig exponering för höga glukosnivåer är känd för att provocera uppkomsten av metabola sjukdomar, såsom diabetes och fetma. Faktum är att FORTH forskare fann att ökat glukosupptag i kosten under hela utvecklingen och vuxenlivet kritiskt äventyrar livslängden. Speciellt förbättrar minskningen av mitokondriell belastning glukostoxiciteten och förbättrar hälsan under hög ålder.

Dessa nya rön ger ett nytt ramverk för att belysa mekanismen varigenom metabolisk omprogrammering bidrar till livslängd, och banar väg för att utforma vävnadsspecifika interventioner, som syftar till att lindra patologier associerade med metabola störningar.