Ląstelinis pavasarinis valymas gali ilgiau išlaikyti mūsų jaunystę ir sveikatą – žurnalo „Horizon“ tinklaraštis

Ląstelinis pavasarinis valymas gali ilgiau išlaikyti mūsų jaunystę ir sveikatą – žurnalo „Horizon“ tinklaraštis

Ar įsikišdami į procesus, dėl kurių senstant mūsų kūnas ir smegenys blogai funkcionuoja, galime atidėti su amžiumi susijusių sutrikimų atsiradimą ar net visiškai sustabdyti jų vystymąsi?

Mitinis jaunystės fontanas buvo populiari legenda tūkstančius metų. Klausimas, ar galime gerti iš jo vandenų, šiuolaikinius tyrinėtojus, dirbančius biologinio senėjimo (vadinamo senėjimo) srityje, kamuoja nuo 1889 m., kai prancūzų gydytojas Charlesas-Browndouardas Brownas-Séquardas susileido gyvūnų sėklidžių ekstraktų. Po to jis teigė, kad jo psichinė ir fizinė būklė pagerėjo.

Praėjus beveik 150 metų, su amžiumi susiję sutrikimai, tokie kaip Alzheimerio liga ir širdies ligos, pasiekė epidemijos lygį šiaurinėje pasaulio dalyje, o atjaunėjimo siekis neprarado savo patrauklumo.

Nenuostabu, kad dėl šio ligų antplūdžio daugiausia kalta ilgėjanti gyvenimo trukmė. Šiandien Europoje gimę žmonės gali tikėtis gyventi iki 81,3 metų – tai yra gerais 35 metais ilgiau nei į pasaulį atėję XIX amžiaus pabaigoje – tačiau medikai sutinka, kad gyvenimo kokybė senatvėje neatsilieka nuo ilgaamžiškumo. Daugelis iš mūsų savo senyvo amžiaus metus (kartais dešimtmečius) praleidžiame gyvendami su psichinėmis ar fizinėmis sąlygomis, kurias beveik visiškai sukelia senėjimo procesas.

Profesorius Nektarios Tavernarakis, Kretos universiteto Graikijoje biomokslininkas, tiriantis senėjimą, ląstelių mirtį ir neurodegeneraciją, dažnai negydoma senatvės ligomis, o simptomai gali būti „labai sekinantys – kartais niokojantys“.

„Mūsų tikslas turi pereiti nuo ilgesnio gyvavimo prie geresnės gyvenimo kokybės senatvėje“, – sakė prof. Tavernarakis, kuris taip pat yra pagrindinis ES finansuojamo MANNA projekto koordinatorius.

Ląstelių detoksikacija

Prof. Tavernarakis ir jo kolegos siekia suprasti ir galiausiai pašalinti biologinio nykimo ląstelių priežastis. Žmogaus sveiko gyvenimo metų pratęsimo naudą pajus visa visuomenė. Prasta sveikata senatvėje yra didžiulė ir didėjanti našta mūsų socialinėms ir sveikatos priežiūros sistemoms. Europoje vien Alzheimerio liga serga daugiau nei 4,9 mln. žmonių, o dėl nervų sistemos ir smegenų ligų ir sutrikimų, remiantis 2010 m. duomenimis, Europa per metus kainuoja apie 800 mlrd. EUR.

Kyla klausimas, kaip mokslininkai gali tikėtis išspręsti fiziologinio nuosmukio problemą, kai dėl jų dėmesio kovoja toks, atrodytų, nesusijęs sutrikimas? Nuo vėžio iki ligų, pažeidžiančių vidaus organus, kraujotakos ir nervų sistemą, yra daug su senėjimu susijusių būklių.

Esminis namų tvarkymas

Daugelis deda viltis į biologinį procesą, žinomą kaip autofagija (graikų kalba reiškia „savaime valgymas“). Visos ląstelės naudoja autofagiją, kad išsivaduotų nuo toksiškų medžiagų (dažniausiai nereikalingų ar pažeistų komponentų). Senstant ši esminė namų ruošos užduotis atliekama ne taip efektyviai, todėl daugėja klaidų ir trikdžių, dėl kurių atsiranda ligą sukeliantis uždegimas ir galiausiai nekrozinė ląstelių mirtis (žinoma kaip nekrozė).

Daugėja įrodymų, kad klaidinga autofagija yra bendras daugelio su senatve susijusių sutrikimų vardiklis. Nekrozė prisideda prie navikų, kepenų ligų, insulto, širdies ligų ir su amžiumi susijusių neurodegeneracinių sutrikimų, tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos, paplitimo.

Šios srities tyrimai dar tik pradedami, tačiau sparčiai augantis tyrimų skaičius rodo, kad autofagijos skatinimas gali pailginti ląstelių išgyvenimą ir pagerinti mūsų geros sveikatos perspektyvas.

Žvelgdama į ateitį, Maxo Plancko senėjimo biologijos instituto Vokietijoje įkūrėja profesorė Linda Partridge sakė: „Matome perspektyvą sukurti vieną piliulę, kuri būtų skirta biologiniams keliams, kurie taip pat yra susiję su autofagija. Idėja būtų turėti polipiliaciją, kuri apsaugotų nuo pagrindinių mechanizmų, susijusių su daugiau nei viena su senėjimu susijusia liga.

„Jei galėtume nukreipti dėmesį į tuos pagrindinius senėjimo procesus, galėtume sulėtinti su amžiumi susijusią degeneraciją ir ilgiau išlaikyti žmones sveikesnius. Tai nuves mus į kitą vietą nei dabar, kur ligos sprendžiamos viena po kitos, kai tik jos atsiranda.

Prof. Partridge yra „GeroProtect“ – ES finansuojamo projekto, kurio tikslas – rasti tinkamą vaistą tokiai „geroprotekcinei“ polipiliulei, tyrėjas. „Siekiame ne pailginti gyvenimo trukmę, o išspręsti nuolat augančio blogos sveikatos laikotarpio problemą gyvenimo pabaigoje“, – sakė ji.

Prof. Tavernarakio MANNA orientuota į ryšį tarp autofagijos ir su amžiumi susijusios nervų sistemos degeneracijos. Didžioji grupės darbo dalis atliekama su kirminu Caenorhabditis elegantiškaskurio nervų sistema, ko gero, yra labai panaši į žmonių.

Per pirmuosius ketverius šio projekto metus komanda atskleidė kai kuriuos pagrindinius genus ir molekulinius žaidėjus, susijusius su nervų ląstelių nekroze. Jų darbas patvirtina, kad neuronų išlikimas ir ilgalaikis palaikymas priklauso nuo autofagijos potipio, vadinamo mitofagija.

Toksiškas kaupimasis

Savo jėgomis organizmas naudoja mitofagiją, kad pašalintų senas ar toksiškas mitochondrijas (tai organelės, kurias ląstelė naudoja gliukozei (arba paprastą cukrų) paversti naudinga energija. Tačiau senstant ir lėtėjant mitofagijai nervinėse ląstelėse pradeda kauptis sugedusios mitochondrijos. Šis kaupimasis yra toksiškas, sukelia uždegiminį atsaką, kuris sukelia ląstelių pažeidimą ir mirtį. Būtent šis laipsniškas funkcinių nervų ląstelių nykimas sukelia neurodegeneracinės ligos atsiradimą.

„Per mūsų darbą abiejose srityse C. elegans ir žmogaus smegenų audinio, galime patvirtinti, kad Alzheimerio liga sergančių pacientų mitofagija yra sumažinta“, – sakė prof. Tavernarakis. Jis pridūrė, kad pastangos iššifruoti tikslius mechanizmus, susijusius su mitofaginiu nepakankamumu, vis dar vystosi, tačiau jis yra įsitikinęs, kad ilgainiui bus prieinamos sudėtingos genetinės terapijos, kurios pakeis genų sekas, skatinančias nekrozę, tomis, kurios palaiko sveiką autofagiją iki senatvės. Tačiau tokia terapija taikoma daug metų.

Valgyk mažiau, gyvenk ilgiau

Vienas žinomas būdas sukelti autofagiją yra kalorijų apribojimas. Atlikdami eksperimentus su kirmėlėmis, musėmis, pelėmis, šimpanzėmis ir žmonėmis, mokslininkai nustatė, kad suvartojus mažiau maisto arba ribojant organizmo maitinimosi valandas per tam tikrą dieną, suaktyvėja autofagija.

Taip pat nustatyta, kad nežmonių rūšių mitybos apribojimas pailgina gyvenimo trukmę ir sumažina arba atitolina su amžiumi susijusių būklių atsiradimą. Priklausomai nuo rūšies, perspektyviausi rezultatai rodo, kad gyvenimo trukmė pailgėja 50–300%. Yra įtikinamų įrodymų, kad mitybos apribojimas taip pat turi teigiamą poveikį primatų senėjimui, nors poveikis žmonėms tebėra prieštaringas.

Kodėl alkanas gali padėti? Paprasčiausiai, kai organizmo mityba yra apribota, jo ląstelės netenka gliukozės ir pradeda vartoti savo perteklines medžiagas energijai gaminti. Kitaip tariant, kad išlaikytų save, ląstelės yra priverstos į detoksikuojančią autofagijos būseną.

Ligos prevencija

Dietos apribojimų problema yra ta, kad paprastai žmonės jų nemėgsta, o bet koks bandymas sumažinti suvartojamo maisto kiekį žmonėms būna trumpalaikis. Taigi, kalbant apie autofagijos stiprinimą, farmacinės intervencijos yra daug realesnė perspektyva (nors prof. Partridge pabrėžia, kad per didelis autofagijos aktyvinimas taip pat gali būti problemiškas, nes dėl to ląstelės gali naikinti savo turinį nepalankiu greičiu).

Jau nustatyta nemažai perspektyvių vaistų kandidatų. Žymiausi yra urolitinas A (kurį gamina tam tikros žarnyno bakterijos po to, kai jos buvo pamaitintos ellagitanninais, kurių yra granatuose, braškėse, avietėse ir graikiniuose riešutuose) ir rapamicinas (natūralus priešgrybelinis preparatas, kurį gamina dirvožemio bakterijos).

Yra žinoma, kad šie du junginiai yra susiję su autofagijos reguliavimu. Taip pat buvo nustatyta, kad pelėms, kirmėlėms ir vaisinėms muselėms jie prailgina gyvenimo trukmę. Trumpai tariant, šių junginių geroprotekcinės savybės bus išbandytos atliekant klinikinius tyrimus su žmonėmis.

Prof. Partridge, kuri tyrinėjo pagrindinius mechanizmus, dėl kurių rapamicinas veiksmingas skatinant autofagiją gyvūnų modeliuose, tikisi, kad bandymų su žmonėmis rezultatai priartins jos komandą prie žaidimus keičiančių polipilių kūrimo.

„Galų gale galime gauti vaistą, kuris vartojamas labai panašiai, kaip šiandien žmonės vartoja statinus (cholesteroliui) arba tabletes, kad sumažintų kraujospūdį“, – sakė ji. „Vaistai, vartojami labai ilgą laiką, kad būtų išvengta blogos sveikatos dar gerokai anksčiau, nei liga dar nepasireiškė“.

Šiame straipsnyje aprašytą tyrimą finansavo ES. Jei jums patiko šis straipsnis, pasidalykite juo socialinėje žiniasklaidoje.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.