Descoperire stiintifica: Imbatranirea poate fi oprita

In urma unui studiu recent deosebit de interesant, realizat de oamenii de stiinta din cadrul Scolii de Medicina a Universitatii din California, San Diego (UCSD), a fost identificata o proteina denumita Sestrina ce functioneaza ca inhibitor natural al procesului de imbatranire si al patologiilor legate de inaintarea in varsta la musculitele de fructe (cunoscute si ca „musculite de otet” sau „musculite betive”).

Cercetarea a demonstrat, de asemenea, ca proteina Sestrina, a carei structura si functie biochimica este intalnita atat la musculitele de fructe, cat si in organismul uman, joaca un rol important in reglarea unei cai de semnalizare ce controleaza imbatranirea si metabolismul. Studiul respectiv a fost condus de catre dr. Michael Karin, profesor de Farmacologie in cadrul Laboratorului de Reglare a Genelor si Transductie a Semnalelor de la UCSD, si a fost publicat pe prima pagina a revistei Science, in numarul din 5 martie.

Unul din motivele pentru care comunitatea stiintifica manifesta un interes aparte pentru inaintarea in varsta este acela ca, adesea, procesul de imbatranire este accelerat de o serie de greseli la nivel biologic, printre care de departe cel mai notabil este comportamentul alimentar neadecvat. In activitatile cotidiene, multe persoane omit ca organismul are capacitatea de a se regenera pe baza unei serii de elemente proprii, precum celulele stem si proteina Sestrina, cu rol de reparare a micilor leziuni celulare ce apar prin exercitarea functiilor vitale ale ogranelor. De fapt, procesul de autoregenerare a corpului este unul foarte eficient, iar stiinta genetica abia incepe sa descopere cu adevarat complexitatea si functionalitatea acestuia.

Sestrinele sunt proteine mici extrem de conservate, ce sunt produse in cantitati mari atunci cand celulele se afla sub actiunea factorilor de stres. Cu toate acestea, functia Sestrinei a ramas necunoscuta pana in momentul in care echipa de cercetatori condusa de dr. Karin a descoperit ca aceasta activeaza kinaza proteica AMP-dependenta (AMPK) si inhiba tinta de Rapamicina (TOR). AMPK si TOR sunt doua kinaze proteice care servesc drept componente-cheie ale principalei cai de semnalizare ce reglementeaza procesul de imbatranire si metabolismul la o varietate de organisme, inclusiv viermele Caenorhabditis elegans, musculita de otet Drosophila melanogaster si mamiferele.

AMPK este activata ca raspuns la restrictia calorica, ce incetineste imbatranirea, in timp ce TOR se activeaza ca reactie la supra-nutritie, care accelereaza inaintarea in varsta. Activarea AMPK inhiba actiunea TOR, astfel incat medicamentele care activeaza AMPK sau inhiba TOR pot incetini imbatranirea la cateva modele de organisme diferite, printre care si mamiferele. Insa modul in care corpul pastreaza activitatea celor doua kinaze proteice in echilibru pentru a preveni imbatranirea prematura este inca necunoscut. Mai mult, prezenta a trei gene diferite ce codifica Sestrinele la mamifere a facut ca identificarea exacta a functiei lor fiziologice in cazul animalelor vii sa fie dificila.

Noul studiu a pornit de la descoperirea ca musculita de otet Drosophila, a carei cale de semnalizare AMPK-TOR functioneaza in acelasi mod ca si la mamifere, contine o singura gena de Sestrina. Utilizand o varietate de tehnici genetice, primul autor al experimentului, Jun Hee Lee, a dezactivat gena de Sestrina la Drosophila si a constatat ca, desi musculitele cu deficiente de Sestrina nu manifesta anormalitati de dezvoltare, acestea sufera de sub-activarea AMPK si supra-activarea TOR, confirmand ca proteina este necesara pentru mentinerea echilibrului la nivelul acestei cai de semnalizare. Cea mai importanta observatie a studiului a fost aceea ca dezechilibrul biochimic produs de lipsa proteinei Sestrina a avut drept rezultat cateva patologii asociate cu inaintarea in varsta.

„In mod surprinzator, printre patologiile cauzate de deficienta de Sestrina s-au numarat acumularea de trigliceride, aritmia cardiaca si atrofia musculara, acestea manifestandu-se la musculitele tinere”, a precizat dr. Karin. „Aceste patologii sunt foarte similare cu tulburarile majore de luare in greutate, insuficienta cardiaca si pierderea masei musculare ce apar la oameni odata cu inaintarea in varsta”, a mai spus acesta.

Lee si colegii sai de la UCSD si de la Institutul „Sanford-Burnham” din La Jolla, California, au procedat la demonstrarea faptului ca administrarea, la musculitele de otet, de medicamente care fie activeaza AMPK, fie inhiba TOR a oferit protectie impotriva majoritatii acestor simptome degenerative de imbatranire prematura. Cercetatorii au mai descoperit ca supra-activarea TOR are efectul de a accelera imbatranirea muschilor cardiaci si scheletali, prin intreruperea unui important proces de „control al calitatii”, denumit autofagie. Acest proces permite celulelor sa inlocuiasca si sa scape de mitocondriile deteriorate, ce reprezinta „centralele electrice” care furnizeaza energie tuturor celulelor, in special muschilor. Totusi, cand mitocondriile imbatranesc, acestea produc in concentratie mare specii de oxigen reactiv (ROS), sau radicali liberi, ce pot duce la leziuni tisulare.

Dr. Karin a explicat ca procesul de autofagie – ce combate imbatranirea – permite inlocuirea mitocondriilor „vechi” si deficitare cu unele „nou-noute”. Cu toate acestea, musculitele de otet cu deficienta de Sestrina au manifestat o acumulare de mitocondrii deteriorate si radicali liberi cu cateva zile inainte de detectarea atrofiei musculare. Administrarea de vitamina E acestor musculite, un antioxidant ce neutralizeaza radicalii liberi, a impiedicat degenerarea musculara prematura si insuficienta cardiaca.

Pe viitor, echipa de oameni de stiinta condusa de dr. Karin planuieste sa examineze daca Sestrinele intalnite la mamifere controleaza procesul de imbatranire si metabolismul si daca defectele in exprimarea corespunzatoare a acestor proteine vor aduce lumina in cazul unor tulburari degenerative asociate cu imbatranirea ramase inca neexplicate. „Poate ca intr-o zi vom putea folosi analogi de Sestrina pentru a preveni deteriorarea tisulara declansata de imbatranire, precum si pentru a trata o serie de afectiuni degenerative a caror incidenta creste odata cu inaintarea in varsta, inclusiv sarcopenia si boala Alzheimer”, a declarat dr. Karin.

La acest studiu, realizat in cadrul colaborarii dintre trei laboratoare – cel al Scolii de Medicina de la UCSD, cel al Diviziei de Biologie a UCSD si cel al Institutului „Sanford-Burnham” –, au mai luat parte Andrei V. Budanov, Eek Joong Park, Ryan Birse, Teddy E. Kim, Guy A. Perkins, Karen Ocorr, Mark H. Ellisman, Rolf Bodmer si Ethan Bier. Cercetarea a fost subventionata de catre Institutele Nationale de Sanatate, Programul de Cercetare de Baza „Superfund” si Societatea Americana a Cancerului.
Scrie pe 2010-03-29 de EurekAlert! Noutati farmaceutice 0

Scrie un comentariuRaspunde

No products

Nu ai ales Shipping
0,00 lei Total

Vezi coşul