«Πεινασμένα» Σκουλήκια Αποκαλύπτουν τον Κρυφό Διακόπτη της Γήρανσης

«Πεινασμένα» Σκουλήκια Αποκαλύπτουν έναν Κρυφό «Διακόπτη» για την Κυτταρική Γήρανση

Τα σκουλήκια προσφέρουν ένα απλό αλλά εξαιρετικά ισχυρό μοντέλο ολόκληρου του οργανισμού για τη μελέτη της κυτταρικής γήρανσης (senescence). Αντανακλούν τις διαδικασίες γήρανσης των θηλαστικών και επιτρέπουν την έρευνα για τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, αλλά και για θεραπείες που στοχεύουν τα καρκινικά κύτταρα που βρίσκονται σε «ύπνωση».

Πώς η Νηστεία Μπορεί να Ενεργοποιήσει τη Γήρανση

Σε μια πρωτοποριακή μελέτη, οι ερευνητές προκάλεσαν μια κατάσταση παρόμοια με τη γήρανση στα σκουλήκια, μεταβάλλοντας τη δραστηριότητα ενός μεταγραφικού παράγοντα που ονομάζεται TFEB. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, όταν τα σκουλήκια περνούν μια παρατεταμένη περίοδο νηστείας και στη συνέχεια επαναεισάγονται στην τροφή, αναγεννώνται και δείχνουν σημάδια αναζωογόνησης.

Ωστόσο, χωρίς τον παράγοντα TFEB, τα βλαστοκύτταρα των σκουληκιών δεν μπορούν να ανακάμψουν μετά τη νηστεία. Αντίθετα, εισέρχονται σε μια κατάσταση που μοιάζει εκπληκτικά με την κυτταρική γήρανση.

Η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζεται από πολλαπλούς δείκτες, όπως:

• Βλάβη στο DNA

• Διόγκωση του πυρηνίου (ενός τμήματος του κυτταρικού πυρήνα)

• Αυξημένη παραγωγή μιτοχονδριακών δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS), που προκαλούν οξειδωτικό στρες

• Ενεργοποίηση φλεγμονωδών σημάτων

Αυτά τα χαρακτηριστικά αντικατοπτρίζουν πιστά εκείνα που παρατηρούνται στα γηρασμένα κύτταρα των θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.

«Παρουσιάζουμε ένα μοντέλο για τη μελέτη της γήρανσης σε επίπεδο ολόκληρου του οργανισμού. Μας παρέχει ένα εργαλείο για να διερευνήσουμε πώς μπορεί να πυροδοτηθεί η γήρανση και πώς μπορεί να ξεπεραστεί», εξηγεί ο Adam Antebi, επικεφαλής της μελέτης και διευθυντής στο Ινστιτούτο Max Planck για τη Βιολογία της Γήρανσης.

Ο Άξονας TFEB και οι Αυξητικοί Παράγοντες: Το Κλειδί του Μηχανισμού

Ο TFEB είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που εμπλέκεται στις κυτταρικές αποκρίσεις στη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών. Παίζει καθοριστικό ρόλο στην απόκριση του οργανισμού στη νηστεία, ρυθμίζοντας την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων. Όταν απουσιάζει, τα σκουλήκια προσπαθούν να ξεκινήσουν προγράμματα ανάπτυξης χωρίς να έχουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά, οδηγώντας τα κύτταρά τους σε πρόωρη γήρανση.

«Με το νέο μας μοντέλο, διεξάγαμε γενετικούς ελέγχους για να εντοπίσουμε μεταλλάξεις που μπορούν να παρακάμψουν τη γήρανση. Εντοπίσαμε τους αυξητικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της ινσουλίνης και του μετασχηματιστικού αυξητικού παράγοντα βήτα (TGF-beta), ως τα βασικά μόρια σηματοδότησης που απορρυθμίζονται με την απώλεια του TFEB», εξηγεί ο Antebi.

Από τη Γήρανση στη Θεραπεία του Καρκίνου

Ο άξονας σηματοδότησης TFEB-TGFbeta ρυθμίζεται επίσης κατά τη διάρκεια της «καρκινικής διάπαυσης» (cancer diapause), μιας κατάστασης όπου τα καρκινικά κύτταρα παραμένουν σε λανθάνουσα, μη διαιρούμενη κατάσταση για να επιβιώσουν από τη χημειοθεραπεία.

Στο μέλλον, οι ερευνητές θέλουν να εξετάσουν εάν το μοντέλο τους με τα σκουλήκια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εύρεση νέων θεραπειών που στοχεύουν τόσο τα γηρασμένα κύτταρα κατά τη γήρανση, όσο και τη λανθάνουσα κατάσταση των καρκινικών κυττάρων. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει έναν νέο, συναρπαστικό δρόμο για την καταπολέμηση δύο από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σύγχρονης ιατρικής.

 

[via]