Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει έναν νέο τρόπο που να συμβάλει στην αντιγήρανση των ανθρώπινων κυττάρων μέσω μιας λειτουργίας που συμβάλει στο να παραμένουν αυτά υγιή, να αναπαράγονται με μια παρέμβαση που μπορεί να γίνει στον πυρήνα του κυττάρου.
Στο επιστημονικό περιοδικό Nature Aging, γίνεται εκτενής αναφορά στο πως θα μπορούσε αυτός ο μηχανισμός να βρει εφαρμογή στην πράξη η παρέμβαση στον πυρήνα του κυτταρικού μηχανισμού, όπως αναφέρει το ITE πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας
Advertisment
Την έρευνα διεξήγαγαν οι Δρ. Mαργαρίτα Έλενα Παπανδρέου και Δρ. Γιώργος Κωνσταντινίδης, οι οποίοι κατέληξαν σε αρκετά αισιόδοξα ευρήματα σχετικά με το ποιοι παράγοντες συμβάλλουν στην γήρανση του κυττάρου, αλλά και τι παρέμβαση μπορεί να γίνει σε αυτά, ώστε να παραμείνουν λειτουργικά για περισσότερο χρόνο αλλά και να αναπλάθονται. Το μυστικό βρίσκεται ακριβώς στον πυρήνα του.
Η λειτουργία του κυττάρου, ρυθμίζεται συνολικά από έναν μηχανισμό που βρίσκεται στον πυρήνα του και δίνει τις κατάλληλες εντολές ανάπλασης και διατήρησης στο DNA του ρυθμίζοντας έτσι την συνολική λειτουργία του.
Η γήρανση, αλλά και μια σειρά ασθενειών όπως Hutchinson–Gilford, Werner, Bloom, Cockayne, ο καρκίνος και φυσικά η γήρανση εδράζουν σε κάποιο σημείο του πυρήνα που οι επιστήμονες ονομάζουν πυρηνίσκο, όπου εκεί γίνεται η παραγωγή των ριβοσωμάτων, αλλά γίνεται και η σύνθεση πρωτεϊνών και κυττάρων στοιχείων απαραίτητων για την υγεία, αλλά και ανάπλαση των κυττάρων. Όσο διατηρείται αυτή η εύρυθμη λειτουργία αλλά και ισορροπία στον πυρηνίσκο, τόσο μπορεί να παραταθεί η μακροζωία μετά από παρεμβάσεις που δύναται να συμβούν εκεί και που τα αποτελέσματα έχουν δείξει καλά αποτελέσματα σε πειραματόζωα.
Advertisment
ΟΙ αιτίες που αποτελούν τον καθοριστικό παράγονται της σταδιακής αποδόμησης του πυρηνίσκου δεν είναι ακριβώς γνωστοί αλλά ούτε και ο μηχανισμός που συντελεί στην διαδικασία της αποδόμησης του με αποτέλεσμα την γήρανση αλλά και ασθένειες και άλλων συνδρόμων προ του γήρατος με την πάροδο του χρόνου.
Δυο είναι οι οργανισμοί που χρησιμοποιήθηκαν κατά την διάρκεια των πειραμάτων. Το ένα είναι ο Caenorhabditis elegans και το ποντίκι. Οι επιστήμονες του IMBB-ITE,κατέληξαν στο συμπέρασμα, ότι τα πάντα κινούνται μέσα από μια διαδικασία που συντελείται συνεχώς μεταξύ κυττάρου και πυρήνα ώστε αυτός να τροφοδοτείται συνεχώς με όλα εκείνα τα στοιχεία, που χρειάζεται ώστε να διατηρείται ακέραια η υγεία του πυρήνα με την αντικατάσταση στοιχείων μέσα από μια επιλεκτική διαδικασία την αυτοφαγία και πυρηνοφαγία.
Διατάραξη αυτής της διαδικασίας οδηγούν σε βλάβες στο DNA σε διάφορες μορφές καρκίνων, αλλά και σε ασθένειες συνδεδεμένες με εκφυλισμό των νευρικών κυττάρων. Δεν μπόρεσε όμως να αναλυθεί ο ακριβής μηχανισμός της πυρινοφαγίας και πως συντελείται η απορρύθμιση του, ώστε να μπορεί να συντηρεί σωστά την ανατροφοδότηση και να μην προκαλείται η γήρανση.
Αυτό όμως που έχει ανακαλυφθεί και αναφέρονται στην δημοσιευμένη μελέτη 27/12, είναι μια σειρά πρωτεϊνών, που εμπλέκονται στην πυρηνοφαγία των οποίων τα επίπεδα ρυθμίζονται από την αυτοφαγία. Οι πρωτεΐνες που συμβάλουν είναι οι πρωτεΐνηANC-1/Nesprin 2 και βρίσκονται στο εξωτερικό περίβλημα της μεμβράνης του πυρήνα, η διατάραξη των οποίων είναι πιθανώς και η γενεσιουργός αιτίας πολλών σύγχρονων νόσων σχετιζόμενων με καρκίνους και εκφυλισμό. Η παρουσία αυτών των πρωτεϊνών, διασφαλίζει την προστασία του κυτταρικού πυρηνίσκου από διάφορους παράγοντες που συμβάλλουν στην γήρανση.
Επιπλέον, η πυρηνοφαγία, με τη μεσολάβηση της πρωτεΐνης ANC-1/Nesprin 2, συνεισφέρει ως μηχανισμός ποιοτικού ελέγχου στην εκκαθάριση δυσλειτουργικών πρόδρομων γεννητικών κυττάρων, κατά τη διαφοροποίησή τους, στο αναπαραγωγικό σύστημα του νηματώδους. Η διαταραχή αυτής της διαδικασίας κάθαρσης προκαλεί τη δημιουργία όγκων στο γεννητικό σύστημα του C. elegans, και προοδευτική στειρότητα.
“Ένα από τα πιο συναρπαστικά αινίγματα της σύγχρονης βιοϊατρικής έρευνας είναι η κατανόηση της μοριακής βάσης δύο εκ διαμέτρου αντίθετων, θεμελιωδών φαινομένων στη βιολογία: της θνητότητας του σώματος και της αθανασίας της λεγόμενης βλαστικής κυτταρικής σειράς, δηλαδή των κυττάρων του γεννητικού συστήματος που εξασφαλίζουν την αναπαραγωγή. Η προοπτική της αποκάλυψης του μηχανισμού που είναι υπεύθυνος για αυτό τον έντονα ιδιοσυγκρασιακό χαρακτήρα των κυτταρικών τύπων, μέσα στον ίδιο οργανισμό, αποτέλεσε για εμάς ισχυρό κίνητρο για να προσπαθήσουμε να δώσουμε απάντηση σ’ αυτό το σημαντικό ερώτημα.
Αποφασίσαμε να επικεντρωθούμε στη μορφολογία του πυρήνα, η οποία επιδεινώνεται στα σωματικά κύτταρα κατά τη γήρανση, ενώ, αντίθετα, παραμένει αναλλοίωτη στη βλαστική κυτταρική σειρά. Η υπόθεσή που κάναμε ήταν ότι ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός ομοιοστατικός μηχανισμός διατηρεί τη δομή του πυρήνα των γεννητικών κυττάρων, ενώ αποτυγχάνει να κάνει το ίδιο στα σωματικά κύτταρα του οργανισμού, κατά τη γήρανση.
Με έκπληξη διαπιστώσαμε ότι μια ειδική διαδικασία αυτοφαγίας, η πυρηνοφαγία, αποτελεί κεντρικό παράγοντα διατήρησης της αρχιτεκτονικής του πυρήνα, ανακυκλώνοντας πυρηνικό υλικό, ενώ δρα περιοριστικά στην αύξηση του μεγέθους του πυρηνίσκου, που παρατηρείται κατά τη γήρανση. Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι η ίδια η πυρηνοφαγία ρυθμίζεται από σηματοδοτικά μονοπάτια και παρεμβάσεις, όπως εκείνα της ινσουλίνης και του θερμιδικού περιορισμού, που καθορίζουν τη διάρκεια ζωής σε πολλούς, διαφορετικούς οργανισμούς, από τους νηματώδεις έως τα θηλαστικά.
Αυτό αναδεικνύει την κομβική θέση της πυρηνοφαγίας, ως σημείου σύγκλισης των μοριακών και κυτταρικών διεργασιών που επηρεάζουν τη γήρανση”, δήλωσε ο καθηγητής Νεκτάριος Ταβερναράκης.
Η ανακύκλωση πυρηνικού υλικού μέσω πυρηνοφαγίας, συμβάλλει στη μακροζωία των σωματικών κυττάρων, ενώ διασφαλίζει την αθανασία της βλαστικής σειράς κυττάρων του γεννητικού συστήματος, και κατ’ επέκταση, την αναπαραγωγική υγεία. Το γεγονός ότι οι μοριακοί μηχανισμοί που ελέγχουν τη πυρηνοφαγία έχουν διατηρηθεί όμοιοι εξελικτικά, ανάμεσα σε πολύ διαφορετικούς οργανισμούς, υποδεικνύει ότι αντίστοιχες διαδικασίες διέπουν τη γήρανση και την αναπαραγωγή στον άνθρωπο.
Τα στοιχεία της έρευνας, μπορούν να συντελέσουν ουσιαστικά στην αντιμετώπιση ασθενειών που συντελούνται από την αποδόμηση του πυρήνα των κυττάρων και της μη ανασύστασης τους, συμβάλλοντας έτσι και στην διαδικασία της αντιγήρανσης.
