Αποκαλύφθηκε περίπλοκη διαδικασία γήρανσης και αντιγήρανσης

Νεότερη μελέτη αναφέρει για πρώτη φορά την αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων κυττάρων. Κατά τη διαδικασία της γήρανσης, οι άκρες των χρωμοσωμάτων, γνωστά και ως τελομερή, μικραίνουν. Αποδεικνύεται όμως ότι, όταν τα τελομερή γίνονται πολύ κοντά, συνεχίζουν να επικοινωνούν με τα μιτοχόνδρια, τις μονάδες παραγωγής ενέργειας του κυττάρου. Η επικοινωνία αυτή πυροδοτεί ένα πολύπλοκο σύνολο σηματοδοτικών μονοπατιών, εκκινώντας μια φλεγμονώδη αντίδραση που καταστρέφει τα κύτταρα που διαφορετικά θα μπορούσαν να μετατραπούν σε καρκινικά.

Τα θετικά αυτά ερευνητικά αποτελέσματα, που δημοσιεύτηκαν στο Nature, θα μπορούσαν να συμβάλουν σε νέους τρόπους πρόληψης και θεραπείας του καρκίνου, καθώς και στο σχεδιασμό καλύτερων παρεμβάσεων για την αντιστάθμιση των βλαβερών συνεπειών της γήρανσης.

«Η ανακάλυψη ότι τα τελομερή επικοινωνούν με τα μιτοχόνδρια είναι συναρπαστική» αναφέρει ο Δρ Jan Karlseder, μοριακός βιολόγος καθηγητής στο Εργαστήριο Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας, διευθυντής του Κέντρου Έρευνας της Βιολογίας της Γήρανσης Paul F. Glenn και κάτοχος της έδρας Donald και Darlene Shiley στο Ινστιτούτο Βιολογικών Σπουδών Salk.

Όταν τα τελομερή μικραίνουν σε σημείο που πλέον δεν μπορούν να προστατεύσουν τα χρωμοσώματα από βλάβες, συμβαίνει μια διαδικασία που ονομάζεται «κρίση» και τα κύτταρα πεθαίνουν. Μέσω αυτής της φυσικής διαδικασίας που θεωρείται ισχυρό εμπόδιο κατά της καρκινογένεσης, απομακρύνονται τα κύτταρα με πολύ κοντά τελομερή και ασταθή γονιδιώματα. Σε προηγούμενη μελέτη του ίδιου εργαστηρίου, διαπιστώθηκε ότι τα κύτταρα σε κρίση απομακρύνονται με μια διαδικασία που ονομάζεται αυτοφαγία, κατά την οποία ο οργανισμός απαλλάσσεται από τα κατεστραμμένα κύτταρα.

Στην παρούσα μελέτη, η ομάδα διερεύνησε πώς ενεργοποιούνται τα εξαρτώμενα από την αυτοφαγία προγράμματα κυτταρικού θανάτου κατά τη διάρκεια της κρίσης, όταν τα τελομερή είναι εξαιρετικά κοντά.

Χρησιμοποιώντας ανθρώπινα δερματικά κύτταρα που ονομάζονται ινοβλάστες και μέσω γενετικής διαλογής, οι επιστήμονες ανίχνευσαν αλληλοεξαρτώμενα μονοπάτια ανοσολογικής ανίχνευσης και φλεγμονώδους σηματοδότησης, παρόμοια με αυτά που το ανοσοποιητικό σύστημα καταπολεμά τους ιούς – τα οποία είναι κρίσιμα για τον κυτταρικό θάνατο κατά τη διάρκεια της κρίσης. Ειδικότερα, διαπίστωσαν ότι τα μόρια RNA που προέρχονται από τα σύντομα τελομερή, ενεργοποιούν τους ανοσοποιητικούς αισθητήρες που ονομάζονται ZBP1 και MAVS με μοναδικό τρόπο στην εξωτερική επιφάνεια των μιτοχονδρίων. Τα ευρήματα καταδεικνύουν σημαντικούς δεσμούς μεταξύ τελομερών, μιτοχονδρίων και φλεγμονής και υπογραμμίζουν πώς τα κύτταρα μπορούν να παρακάμψουν την κρίση (αποφεύγοντας έτσι την καταστροφή) και να γίνουν καρκινικά όταν οι οδοί δεν λειτουργούν σωστά.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

«Τα τελομερή, τα μιτοχόνδρια και η φλεγμονή είναι τρία χαρακτηριστικά της γήρανσης που τις περισσότερες φορές μελετώνται μεμονωμένα», αναφέρει σχετικά ο δρ. Gerald Shadel, κάτοχος της έδρας Audrey Geisel στη Βιοϊατρική Επιστήμη και διευθυντής του Κέντρου Αριστείας Nathan Shock του Σαν Ντιέγκο στη Βασική Βιολογία της Γήρανσης και έτερος ερευνητής της μελέτης. «Τα ευρήματά μας που αναδεικνύουν ότι τα τελομερή στέλνουν ένα μήνυμα RNA στα μιτοχόνδρια για να προκαλέσουν φλεγμονή, υπογραμμίζουν την ανάγκη να μελετηθούν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των χαρακτηριστικών, για να κατανοηθεί πλήρως η γήρανση. Με αυτό τον τρόπο, ενδεχομένως να καταφέρουμε να παρέμβουμε και να αυξήσουμε τη διάρκεια της υγείας στον άνθρωπο», καταλήγει.