Μεταβολισμός και γήρανση

Ένα νέο μηχανισμό έλεγχου του μεταβολισμού και της γήρανσης αποκάλυψαν ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας & Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας, στην Κρήτη. 

Η γήρανση και οι συνοδές της παθολογικές καταστάσεις (νευροεκφυλιστικές ασθένειες, καρκίνος, καρδιοπάθειες κ.α.), αποτελούν ένα από τους διαρκώς αυξανόμενους παράγοντες ανθρώπινης αναπηρίας στις σύγχρονες κοινωνίες. Παρόλο που η γήρανση είναι ένα από τα πιο θεμελιώδη βιολογικά φαινόμενα, το όποιο βιώνουν όλοι ανεξαιρέτως οι έμβιοι οργανισμοί, είναι ταυτόχρονα και ένα από τα λιγότερο κατανοητά. Ποιοι βιολογικοί μηχανισμοί είναι υπεύθυνοι για τη γήρανση των κυττάρων και κατ’ επέκταση ολόκληρου του οργανισμού; Πως ελέγχονται; Η αποκάλυψη των μηχανισμών αυτών αναμένεται ότι θα διευκολύνει σημαντικά την ανάπτυξη αποτελεσματικών παρεμβάσεων με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας ζωής στις μεγάλες ηλικίες.

Χρησιμοποιώντας ως πειραματικό σύστημα το νηματώδες σκουλήκι Caenorhabditis elegans, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ Marta Artal-Sanz και Νεκτάριος Ταβερναράκης, αποκάλυψαν μια, άγνωστη πριν, σχέση ανάμεσα στη ρύθμιση του κυτταρικού μεταβολισμού και τη γήρανση.

Οι ερευνητές του ΙΜΒΒ έδειξαν ότι η λειτουργία των μιτοχονδρίων, τα οποία είναι οργανίδια των κυττάρων που λειτουργούν ως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, ελέγχεται από συγκεκριμένες πρωτεΐνες ώστε να ρυθμίζεται ο μεταβολισμός κατά την γήρανση. Μέσω του μεταβολισμού και της λειτουργίας των μιτοχονδρίων τα κύτταρα παράγουν πολύτιμη ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη ζωή. Κάθε ανθρώπινο κύτταρο περιέχει εκατοντάδες μιτοχόνδρια και δυσλειτουργίες στα οργανίδια αυτά είναι υπεύθυνες για σοβαρές παθολογικές καταστάσεις όπως διάφορες μορφές καρκίνου, ο διαβήτης τύπου 2, καρδιομυοπάθειες, νευρομυϊκές ανωμαλίες, η νόσος του Parkinson και πολλές άλλες.

Οι ερευνητές του ΙΜΒΒ έδειξαν ότι οι ρυθμιστικές αυτές πρωτεΐνες των μιτοχονδρίων έχουν διπλό ρόλο κατά τη γήρανση. Ενώ κάτω από κανονικές συνθήκες, η απώλεια τους μειώνει τη διάρκεια ζωής, κάτω από συνθήκες στρες οδηγεί σε εξαιρετικά μεγάλη μακροζωία. Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται τέτοια αντιθετική συμπεριφορά μιας πρωτεΐνης η ενός γονιδίου σε σχέση με τη γήρανση. Όπως αποκάλυψαν στη συνέχεια οι ερευνητές, το παράδοξο αυτό οφείλεται στη διαφορετική επίδραση που έχει η λειτουργία των πρωτεϊνών αυτών στον κυτταρικό μεταβολισμό και τη παραγωγή ενέργειας από τα μιτοχόνδρια κατά τη γήρανση, κάτω από διαφορετικές συνθήκες.

Επειδή ο βασικός κυτταρικός μεταβολισμός και η λειτουργία των μιτοχονδρίων είναι εξαιρετικά όμοια ανάμεσα στο νηματώδη και στον άνθρωπο, είναι αναμενόμενο ότι οι διαδικασίες αυτές θα ρυθμίζουν κατά τον ίδιο τρόπο τη γήρανση στους δυο οργανισμούς.

Τα αποτελέσματα της έρευνας αναδεικνύουν την πολυπλοκότητα του φαινομένου της γήρανσης δείχνοντας ότι συγκεκριμένες παρεμβάσεις είναι δυνατόν να έχουν έως και αντίθετα αποτελέσματα, σε διαφορετικά άτομα, ανάλογα με ενδογενείς ή εξωγενείς παράγοντες. Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι στη βάση των ευρημάτων αυτών, απαιτείται πλέον η αναθεώρηση προηγούμενων απλουστευμένων αντιλήψεων για το πώς η γήρανση επηρεάζεται από τα γονίδια και το περιβάλλον.

Συνεπώς, τα συμπεράσματα της μελέτης είναι καθοριστικής σημασίας για την έρευνα και την κατανόηση της γήρανσης στον άνθρωπο καθώς και την αντιμετώπιση συνοδών νοσημάτων όπως ο καρκίνος, τα καρδιαγγειακά νοσήματα και οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες, με στοχευμένες και εξατομικευμένες πλέον θεραπευτικές παρεμβάσεις.

Πηγή: Ίδρυμα Τεχνολογίες & Έρευνας  (www.forth.gr)