Sciencemag.cz
Doporučujeme
Protein blokující inzulín způsobuje, že mravenčí královny druhu Harpegnathos saltator stárnou pomaleji než dělnice. Přitom královny kvůli reprodukci mají rychlý metabolismus, který by stárnutí měl naopak urychlovat (obecně: plodnost a dlouhověkost jdou proti sobě z hlediska „rozdělování zdrojů“). Produkce vajíček je energeticky náročná, vyžaduje nejen hodně potravy, ale i ji rychle zpracovávat. A z druhé strany – tradičně se zkoumá, zda třeba kalorická restrikce nějak nezvyšuje délku dožití.
Mravenci jsou každopádně zajímavou výjimkou v tom smyslu, že u nich intenzivně se rozmnožující královna žije déle než dělnice, přitom mají stejný genom (stejné pohlaví atd.). U mravenců Harpegnathos saltator zkoumaných v rámci této studie se královny dožívají asi 5 let a dělnice 7 měsíců, nicméně rozdíl/nepoměr u jiných druhů mravenců může být ještě vyšší (dělnice rok a královna 30 let apod.). Zajímavé u druhu Harpegnathos saltator je, že se zde vyskytují i tzv. pseudokrálovny; po smrti královny svádějí dělnice boje a vítězky se změní do stavu, kdy začnou snášet vajíčka a prodlouží se jejich délka života. Chovají se jako královny, ovšem přitom mají původní tělo dělnice (= jsou menší). A dále, proces je vratný. Jakmile se v kolonii ustaví nová královna, pseudodělnice se vrátí na svou původní pozici, vajíčka snášet přestanou, brzy zase umřou atd. (nicméně bez ustavení nové královny se mohou pseudodělnice údajně dožít až 4 let, celkem). Samozřejmě právě při studiu fungování tohoto přepínání se lze dozvědět, jak vlastně mravenci dokázali oddělit stárnutí od reprodukce (poznámka: lze-li to takto tedy formulovat).
Mravenčí královna samozřejmě inzulín potřebuje; jak uvádějí autoři výzkumu vedeného vědci z Newyorské univerzity, blokována je u nich část jeho metabolické dráhy, která se naopak spojuje se stárnutím a poškozováním organismu.
Konkrétněji: Pomocí hromadného sekvenování RNA zkoumali vědci vzorky tkání dělnic i pseudokráloven a zaměřili se na části mravenců, které se podílejí na metabolismu a rozmnožování, včetně mozku, jater a vaječníků. Zjistili, že pseudokrálovny (a téměř jistě i královny) začnou vytvářet více inzulinu (což se u těchto mravenců děje mimochodem v mozku), aby mohly produkovat vajíčka. Toto zvýšené množství inzulinu vede k aktivaci jedné ze dvou hlavních větví inzulinové signální dráhy, MAPK, která řídí metabolismus a tvorbu vajíček. Současně ale začne ve vaječnících syntéza proteinu Imp-L2, jakéhosi „antiinzulínu“. Ten blokuje druhou hlavní větev inzulínového metabolismu (AKT), která zřejmě odpovídá za stárnutí a její zvýšená aktivita vede ke zkrácení délky života.
Bezprostředně se na základě tohoto zjištění nějaké „pilulky proti stárnutí“ nedočkáme. Autoři výzkumu také podotýkají, že když zkoumáme stárnutí, je důležité si vybírat vhodné modelové organismy. U myší nebo much se délka života mění o 10 nebo 20 %, u mravenců klidně o 500 %, důsledky různých vlivů zde tedy můžeme sledovat mnohem zřetelněji.
Hua Yan et al, Insulin signaling in the long-lived reproductive caste of ants, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abm8767. www.science.org/doi/10.1126/science.abm8767
Zdroj: New York University / Phys.org
Poznámky PH:
Kuriózní by bylo, pokud by se nějaká dělnice stihla stát „polokrálovnou“ víckrát za život.
Nicméně základní logika je zde nejasná: bylo-li by tak jednoduché zpomalit stárnutí změnou metabolismu, proč se to neděje u dělnic i normálně (pro královnu/geny královny by přece také bylo výhodnější, aby dělnice vydržely žít déle). Tudíž v tom bude téměř jistě nějaký háček (typu: královna se nehýbe apod., takže nějakou funkčnost metabolismu nepotřebuje?).
