Health

A new model system aiming to illuminate the fundamentals of aging

Kiredit: Pixabay/CC0 Domain Jama’a

An ba da lokaci mai yawa da kuɗi don nemo magungunan cututtukan da ke zama ruwan dare yayin da muke tsufa, kamar ciwon daji da Alzheimer’s. Duk da haka, Leonid Peshkin, malami a cikin ilimin halittu na tsarin a Cibiyar Blavatnik a Makarantar Kiwon Lafiya ta Harvard, yana cikin ɗimbin ɗimbin masana kimiyya waɗanda ke kallon irin waɗannan cututtuka a matsayin alamun tsari mai girma kuma mafi girma na duniya: tsufa kanta.

Peshkin ya ce, “A koyaushe na ji kamar tsufa cuta ce da ba ta da bambanci da kowace cuta, kuma saboda mun saba da ita bai kamata mu dauke shi da wasa ba.” “Ina so in dubi tushen dalilin tsufa kuma in fahimci shi a asali. Menene dalilin kuma menene tasirin? Menene babban abu a cikin wannan cascade? Kuma mafi mahimmanci: Ta yaya za mu iya gyara tsufa?”

Duk da samun Ph.D. in koyon inji kuma basirar wucin gadi, Peshkin ya kasance yana sha’awar tunanin tsufa koyaushe, don haka lokacin da ya sami damar shiga cikin binciken tsufa, ya ɗauka. Yanzu, Peshkin yana haɓaka ƙwarewarsa a ciki kimiyyan na’urar kwamfuta tare da basirar da ya samu a fannin ilmin halitta don haɓaka sabon tsarin samfurin don binciken tsufa. Yana fatan binciken nasa zai haskaka muhimman abubuwan da suka shafi tsufa da hanyoyin magance su tare da karfafa gwiwar masana kimiyya da wasu fasahohin su shiga.

Peshkin ya yi magana da Harvard Medicine News game da yadda yake shirin yin amfani da sabon tsarin samfurinsa don nazarin tsufa da kuma dalilin da ya sa yake tunanin taron jama’a shine mabuɗin ci gaban filin cikin sauri.

Menene wasu matsalolin yadda mutane ke nazarin tsufa a halin yanzu?

A fagen tsufa, ra’ayi marar kyau shi ne cewa mutane suna neman elixir na rayuwa—abin kari ko kwaya da ke tsawaita rayuwa. Akwai ɗimbin ɗimbin wallafe-wallafen da mutane ke da’awar cewa wasu ƙwayoyi, abinci, ko tsarin mulki suna tsawaita rayuwar kwayoyin halitta kamar tururuwa, tsutsotsi, kwari, kifi, ko beraye. Mutane suna yin tsaka-tsaki, auna tsawon lokacin da dabbobi ke rayuwa, suna samun tsawaita tsawon rayuwa na 10, 15, ko 20 bisa dari, kuma su buga takarda. Akwai matsaloli da yawa game da wannan hanyar.

Matsala ɗaya ita ce takaddun-har da waɗanda ke kan nau’in nau’in iri ɗaya-yawanci suna amfani da sarrafawa daban-daban, yana sa ba zai yiwu a kwatanta sakamako ba. Muna rasa kyawawan bayanai, daidaitattun bayanai game da tsawon rayuwa a cikin dakunan gwaje-gwaje da kuma cikin halittu. Bugu da ƙari, nazarin yakan yi amfani da berayen da aka ƙera su girma cikin sauri, suna rayuwa na watanni biyu kacal. Tsawaita tsawon rayuwar waɗannan beraye daga watanni biyu zuwa uku yana kama da babban nasara, amma mai yiwuwa yana da ɗan ƙaramin alaƙa da tsawaita tsawon rayuwar lafiya. Wanne zai kai ga wani jerin tambayoyi: Menene muke ƙoƙarin yi? Shin muna tsawaita tsawon rayuwa saboda tsawon rayuwa? Ba ma son kwayar halitta ta rayu tsawon rai idan tana da zullumi, gurgujewa, kasala. Muna so mu ga yadda dabba ke ci, yadda take hayayyafa, da yadda take mu’amala da abubuwan kara kuzari. Tsawon lafiya, ba tsawon rayuwa ba, shine mabuɗin.

Ta yaya sabon tsarin ƙirar ku zai magance waɗannan matsalolin?

Ni da abokan aiki na mun gane cewa muna buƙatar daidaitaccen tsari, tsarin da za mu iya amfani da shi don gwada yadda kwayoyi, abinci, da sauran shisshigi ke shafar ɗabi’a, da martani ga abubuwan motsa jiki, da ƙarin ma’auni na tsawon lafiya. Mun fara haɓaka tsarin ta amfani da Daphnia magna, nau’in ƙuma na ruwa wanda aka yi amfani da shi a cikin ilimin guba da bincike na muhalli shekaru da yawa, amma ba a yi amfani da shi don nazarin tsufa ba.

Me ke da kyau game da Daphnia? Wannan nau’in yana da tsawon rayuwa na wata guda, kuma ko da yake yana da invertebrate, yana da hadaddun kwayoyin halitta. Yana da kyau a bayyane, tare da bugun zuciya, mai ɗaki biyu, tsarin rigakafi na halitta, idanu, kwakwalwa, da ƙwayar tsoka. A gaskiya ma, idan muka yi amfani da microscopy na lantarki don zuƙowa a kan sel na Daphnia, za mu ga cewa jijiyoyi da ƙwayoyin tsoka suna kama da ƙananan ƙwayoyin jikin mutum da ƙwayoyin tsoka. Daphnia kuma tana da matuƙar kula da ƙananan ƙwayoyin ƙwayoyi. A ƙarshe, Daphnia parthenogenetic ne, ko clonal, don haka zuriyar sun kasance iri ɗaya.

Tsarin mu, wanda kwararre a fannin kiwo, Rachael Jonas-Closs da injiniya Yongmin Cho a HMS suka haɓaka, ya ƙunshi na’ura mai girman firiji tare da tankunan Daphnia mai lita ɗaya da yawa a ciki. Tankunan suna lebur, don haka dabbobi galibi suna motsawa ta fuskoki biyu. Kamara tana rikodin bidiyo na minti ɗaya sau ɗaya a rana tsawon kwanaki 30. Muna tattara waɗannan bidiyon kuma muna nazarin su don ƙididdige fasalin motsi na dabbobi, kamar yadda suke amsawa ga haske da tsawon lokacin tsallen su. Duk waɗannan halayen halayen shekaru ne – kamar mutane, zaku iya hasashen shekarun Daphnia dangane da yadda suke motsawa. Muna fatan gano ayyukan da ba lallai ba ne su tsawaita tsawon rayuwar Daphnia, amma suna tsawaita rayuwa da lafiya.

Wani sabon tsarin ƙira da nufin haskaka tushen tushen tsufa

Dandalin mu yana ba da damar al’adu na dogon lokaci da saka idanu akan halayen daphnid. (a,b) Tsari mai kwatanta al’ada da aka keɓance da saitin hoto. (a) Tankin mutum ɗaya. Duwatsun iska, da ke da alaƙa da tushen iska, suna cikin ginshiƙan gefe guda biyu don ƙirƙirar yanayi na motsa jiki don daphnids da raba jarirai daga uwaye ta hanyar raga masu girma dabam guda biyu. (b) Tsarin saitin hoto. An saita tanki a cikin saitin hoto kuma ana yin rikodin ta ta kyamarar gaba a cikin mahalli mai sarrafa kwamfuta. Ana amfani da hasken wuta ko da yaushe. Ana amfani da hasken rufin gidaje don haɓakar phototaxis. Saffolding yana tabbatar da jeri na tanki marar canzawa. Ana amfani da injunan girgiza guda huɗu a ɓangarorin biyu na ɓangarorin don isar da abubuwan motsa jiki. Credit: DOI: 10.1111/acel.13571

Kwanan nan kun buga takarda a ciki Tsarin tsufa akan tsarin ku na Daphnia. Me kuka nuna a cikin wannan binciken?

Wannan takarda tana kafa tushen tushen Daphnia a matsayin sabon tsarin halitta don nazarin tsufa. Mun bayyana tsarin daki-daki, ciki har da yadda muka kafa tanki, ciyar da dabbobi, cire sababbin ‘ya’ya, da kuma saita hawan haske da zafin jiki. Wadannan suna bayyana cikakkun bayanai masu ban sha’awa, amma duk batun yana samun cikakkun bayanai masu ban sha’awa daidai. Muna haɓaka wani tsari na yau da kullun da ake buƙata don haɓaka Daphnia a daidaitacciyar hanyar da ta dace kuma tana iya daidaitawa.

Mun kuma nuna yuwuwar tsarin mu don nazarin tsufa. Lokacin da kuka kunna wuta, Daphnia tana da reflex don matsawa zuwa gare shi, kuma idan kun kashe hasken, suna ɓoyewa. Amsa ce a sarari. A cikin takardar mu, mun nuna cewa tsohuwar Daphnia ta yi watsi da haske kuma Daphnia mai matsakaiciyar shekaru suna da amsa gauraye: wasu suna amsawa, wasu ba sa, wasu kuma suna amsawa a hankali. Wannan kyakkyawan kimantawa ne na ɗabi’a inda bidiyon mu na mintuna ɗaya zai iya ɗaukar yadda amsa ga haske ke raguwa da shekaru.

Mun yanke shawarar gwada metformin, maganin ciwon sukari na yau da kullun wanda, a cikin wallafe-wallafen, an nuna don ƙara tsawon rayuwar tsutsotsi da kwari. Mun sami kyakkyawan sakamako mara kyau – mun nuna a ƙarshe cewa metformin baya shafar tasirin tsawon rayuwa da Daphnia. Ba lallai ba ne mu tabbatar ko karyata sauran takaddun ba, amma mun nuna cewa za a iya amfani da tsarin mu don gwada magungunan sha’awa da kuma samun sakamako mai mahimmanci na ƙididdiga daga babban samfurin. Mun kuma sanya Daphnia “bugu” ta hanyar ƙara ethanol zuwa tanki. Ƙara kashi 3 cikin dari na ethanol yana da tasiri mai karfi a kan halin Daphnia, yana ba da tabbacin ra’ayi cewa dandalinmu zai iya gano tasirin kwayoyi da kuma tsoma baki.

Tsarin ku na Daphnia wani bangare ne na abin da kuke kira ‘bude sosai, kimiyya irin ta Wikipedia.’ Menene wannan ra’ayi?

Mutane da yawa suna sha’awar binciken tsufa. Dalibai suna neman ayyuka, masu sa kai daga ko’ina cikin duniya suna rubuta don tambayar abin da za su iya yi. Akwai wannan babbar sha’awa. Waɗannan mutanen ba lallai ba ne ƙwararru kan tsufa, amma hackers ne, ƙwararrun nazarin bayanai, masanan dabbobi, injiniyoyi, masana kimiyyar kwamfuta, ko ma masanan ilimin halittu daga wasu fannonin. A cikin gina wannan tsarin Daphnia, na gane cewa muna da kyau sosai kuma muna tsara wasu manyan matsalolin abin da ya kamata a yi wanda wasu za su iya magance su. Tare da duk waɗannan mutane suna shirye su taimaka, akwai damar da za a tattara wasu ilimin kimiyya. Na fara tunanin yadda za mu yi amfani da taron jama’a don sa kimiyya ta fi dacewa.

Dandalin mu na Daphnia an daidaita shi, kuma ya ƙunshi tanki mai sauƙin haɗuwa da dabbobi masu sauƙin kulawa. Yana da kyau don dalilai na ilimi saboda mutane suna iya wasa da kallo. Kowa na iya yin gwaje-gwaje a cikin dakin bincikensa, ko da a ina yake a duniya. Kuna iya yin gwaje-gwaje a cikin ginshiƙi, gwada shisshigi, kuma nan da nan loda rikodin bidiyo na minti ɗaya zuwa sabar. Tare da tsarin mu, mutane da yawa za su iya yin kimiyya, kuma su sanya ma’auni akan layi da zarar an tattara su. Wasu ma’aunai za su zama shara, amma haka Wikipedia ke aiki-an tsara shi ta hanyar da za ta gyara kanta. Mutane za su yi abubuwa masu hauka tare da tsarin Daphnia, amma idan ƙungiyoyi uku a wurare daban-daban guda uku sun sake maimaita wannan gwaji, zai gyara kansa.

Manufar ita ce, mutane za su iya haɗa tsarin Daphnia kuma su yi amfani da shi a cikin gwaje-gwajen nasu, kuma za su iya inganta tsarin ta hanyar tsara tankuna masu kyau ko kuma samar da ingantattun kayan aikin koyon inji don nazarin bidiyon. Aikina shi ne in samar da wani tsari mai arha, mai daidaitawa, kuma mai iya haifuwa ga Daphnia, kuma ina fatan tsarin zai tashi daga karshe kuma ya sami rayuwar kansa.

Me kuke fatan cim ma da tsarin ku?

Muna fatan duka biyu don tantance sabbin magunguna da kuma tabbatar da magungunan da aka ruwaito daga bincike a cikin wasu kwayoyin halitta. Ba ma tunanin cewa ɗayan waɗannan magungunan za su ƙara haɓaka rayuwa ko lafiyar Daphnia sosai. Muna sa ran wasu daga cikinsu za su kara tsawon rai ko lafiya kadan kadan. Shi ya sa muke buƙatar dubunnan dabbobi da tankuna da yawa a kowane gwaji: muna buƙatar babban girman samfurin don samun dogaro ga waɗannan ƙananan bambance-bambance. Da zarar mun sami magungunan da ke dogaro da kididdigar mahimmancin tsawaita lafiyar ɗan lokaci kaɗan, wanda ke ba mu damar tambayar menene waɗannan magungunan, menene manufar waɗancan magungunan. Sa’an nan za mu san yadda ya kamata mu ƙara mayar da hankali kan binciken mu.

Akwai misalai da yawa na yadda binciken da ake yi a cikin beraye, ko ma birai, ba ya fassarawa cikin mutane. A gefe guda, akwai kiyaye tsari mai ban mamaki a cikin nau’ikan nau’ikan. Metabolism yana kiyayewa sosai – yadda kwayoyin halitta suke samun makamashi ya fi kowa duniya. Yawancin kwayoyin halitta da yawa suna ɗaukar ba kawai nau’ikan kwayoyin halitta iri ɗaya ba, amma nau’ikan tantanin halitta iri ɗaya. Mun riga mun gano cewa Daphnia tana mayar da martani ga wasu magungunan da aka samar wa mutane. Idan na sanya digo na maganin kafeyin a cikin tanki, zuciyar Daphnia tana amsawa kamar mahaukaci. Daphnia yana ba da amsa ga magungunan zuciya, masu shakatawa na tsoka, da maganin sa barci. Wannan yana ba mu ba kawai jinsin halitta ko nau’in kwayar halitta ba, amma ilimin ilimin likitanci. Bugu da ƙari, nau’in ya zama kamar suna tsufa ta hanyar ƙididdiga mai kama da ita: bayan wasu shekaru, yiwuwar mutuwa ga mutane sau biyu a kowace shekara takwas, kuma a Daphnia yana ninka kusan kowane kwana takwas. Tabbas, mutane ba Daphnia ba ne, kuma akwai abubuwa da yawa waɗanda ba za a fassara su ba, amma wannan yana ba mu bege cewa tsarin tafiyar da tsufa a cikin nau’ikan biyu suna kama da juna.


Juyin Juyin Halitta cikin sauri a cikin ruwa yana haifar da sabbin fahimtar kiyayewa


Karin bayani:
Yongmin Cho et al, Babban dandamalin gwajin shiga tsakani a cikin Daphnia, Tsarin tsufa (2022). DOI: 10.1111/acel.13571

Dandalin Daphnia: sites.google.com/view/smartanks

Wanda ya bayar
Harvard Medical School

ambato: Wani sabon tsarin ƙirar da ke nufin haskaka tushen tushen tsufa (2022, Maris 1) an dawo da shi 1 Maris 2022 daga https://medicalxpress.com/news/2022-03-aiming-illuminate-fundamentals-aging.html

Wannan takaddar tana ƙarƙashin haƙƙin mallaka. Baya ga duk wata ma’amala ta gaskiya don manufar nazari ko bincike na sirri, ba za a iya sake fitar da wani sashe ba tare da rubutacciyar izini ba. An ba da abun ciki don dalilai na bayanai kawai.



A new model system aiming to illuminate the fundamentals of aging Source link A new model system aiming to illuminate the fundamentals of aging

Related Articles

Back to top button