Forskere, der studerer juvelhveps, har fundet ud af, at en naturlig pause i den tidlige udvikling kan bremse den biologiske aldringsproces dramatisk senere i livet.
De små metalliske insekter, kendt som Nasonia vitripennis, går i en dvale, kaldet diapause, som larver, når de udsættes for kulde og mørke. Denne ‘pause-knap’ forlænger ikke kun deres voksne levetid med over 35 procent, men bremser også deres molekylære epigenetiske ur med næsten 30 procent, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort den 28. juli i Proceedings of the National Academy of Sciences.
En naturlig pause med varige fordele
Undersøgelsen, ledet af et team fra University of Leicester, afslører, at juvelhveps, der oplever diapause, kommer ud i voksenalderen biologisk yngre end deres artsfæller. Mens nogle organismer som nematoder eller saltvandsrejer kan standse aldringen i en suspenderet tilstand, er denne undersøgelse den første, der viser langvarige effekter, der fortsætter, når udviklingen genoptages.
“Det er som om de hveps, der tog en pause tidligt i livet, kom tilbage med ekstra tid i banken,” siger professor Eamonn Mallon, seniorforfatter og evolutionsbiolog ved University of Leicester.
Langsommere ur, længere liv
Biologisk alder måles ikke i kalenderår, men ved ændringer i DNA-methylering – kemiske mærker på genomet, der akkumuleres over tid. Disse mønstre udgør det såkaldte epigenetiske ur, en kraftfuld biomarkør for aldring.
De vigtigste fund fra undersøgelsen omfatter:
- Diapause forlængede voksenlevetiden med 36 procent
- Epigenetisk aldring blev reduceret med 29 procent hos voksne efter diapause
- Hveps, der holdt pause under udviklingen, levede i gennemsnit 8 dage længere
- Ændringerne involverede næringsstofsensoriske veje såsom insulin/IGF og mTOR
“Disse resultater viser, at aldring ikke er fastlagt på forhånd – den kan bremses af miljøet, selv før voksenalderen begynder,” tilføjede Mallon.
Hvorfor juvelhveps er ideelle til aldersforskning
I modsætning til bananfluer og orme, som mangler funktionel DNA-methylering i voksenalderen, har Nasonia vitripennis et fuldt funktionsdygtigt system ligesom mennesker. Hvepsens korte levetid gør den også til en effektiv laboratoriemodel. Forskerne udviklede et epigenetisk ur med 27 gener, der er skræddersyet til Nasonia og valideret gennem rigorøs statistisk modellering.
Selvom de voksne, der var udsat for diapause, var lidt »ældre« på dag 6 efter fremkomsten, sandsynligvis på grund af methyleringsændringer under dvale, ældedes de langsommere derefter. På dag 30 var deres biologiske alder næsten 3 dage yngre end kontrolgruppen – en vigtig margin for et insekt, der typisk kun lever 3 til 4 uger.
Hvordan begivenheder i den tidlige barndom former aldring
Fremgangsmåden var ikke tilfældig. DNA-regioner forbundet med biologiske ure var knyttet til bevarede veje, der regulerer vækst og stofskifte. Et gen, PRMT1, har kendte forbindelser til insulinsignalering og stressresistens gennem FoxO, en vigtig regulator af aldring i mange organismer.
Resultaterne understøtter ideen om ‘forudsigelige adaptive reaktioner’, hvor tidlige livsvilkår er med til at programmere fremtidige overlevelsesstrategier. Diapause kan have udviklet sig som en overvintringsstrategi hos insekter, men bivirkningen er en langsommere biologisk tidsgang.
Hvad det betyder for menneskers sundhed
Selvom det er et stort spring fra hvepse til mennesker, antyder forskningen, at indgreb tidligt i livet en dag kan hjælpe med at regulere aldringstempoet hos mennesker. Teknikker som målrettet epigenetisk redigering undersøges allerede for at teste, om ændringer i biologiske ure kan have en direkte indvirkning på sundhed og levetid.
“Denne undersøgelse åbner nye veje for forskning, ikke kun inden for hvepsbiologi, men også inden for det bredere spørgsmål om, hvorvidt vi en dag vil kunne udvikle interventioner, der kan bremse aldringen ved dens molekylære rod,” siger Mallon.
Med sin blanding af enkelhed og biologisk relevans er Nasonia vitripennis ved at blive en potent ny model for afkodning af aldringens molekylære logik – én pauset larve ad gangen.
