„Lipiciul” anti-îmbătrânire repară în mod natural ADN-ul deteriorat pentru a proteja celulele creierului

O proteină prezentă în celulele noastre s-a dovedit a fi o armă secretă împotriva îmbătrânirii biologice, acționând drept „lipiciul” anti-îmbătrânire care repară ADN-ul deteriorat și protejează împotriva degradării neurologice, inclusiv în boli precum scleroza laterală amiotrofică (boala neuronului motor), Alzheimer și Parkinson.

Cercetătorii de la Universitatea Macquarie (Australia) s-au concentrat asupra unei proteine numite izomerază de disulfură (PDI), care se găsește în mod obișnuit în citoplasma celulară (lichidul gelatinos care umple celula), unde are rolul de a ghida formarea corectă a altor proteine. Însă echipa a descoperit că PDI poate traversa citoplasma și pătrunde în nucleul celulei (centrul său de comandă) pentru a repara rupturile din lanțurile de ADN.

Odată cu înaintarea în vârstă, capacitatea organismului de a repara și menține integritatea ADN-ului se diminuează, ceea ce contribuie la îmbătrânirea prematură, la neurodegenerare și la creșterea riscului de boli grave.

Cum funcționează „lipiciul” anti-îmbătrânire pe care îl avem în corp?

„Așa cum o rană pe piele are nevoie de vindecare, și ADN-ul celulelor noastre trebuie reparat constant. În fiecare zi, celulele noastre suferă mii de mici leziuni ale ADN-ului, cauzate atât de procese interne, cât și de factori de mediu precum poluarea sau razele UV. În mod normal, organismul le repară rapid. Dar odată cu îmbătrânirea, aceste mecanisme slăbesc, permițând acumularea daunelor”, a declarat neurobiologul dr. Sina Shadfar, de la Centrul de Cercetare pentru Boala Neuronului Motor din cadrul universității.

Problema devine și mai gravă în creier. Neuronii (celulele nervoase) maturi sunt extrem de specializați și, spre deosebire de alte celule, nu pot să se dividă, deoarece nu au centriolii necesari pentru reproducere. Asta înseamnă că, odată deteriorați, nu pot fi înlocuiți, ceea ce face ca neuronii să fie deosebit de vulnerabili la acumularea de leziuni ADN, explică New Atlas.

Însă cercetătorii au descoperit că „lipiciul” anti-îmbătrânire are abilitatea rară de a pătrunde în nucleul celulei și de a repara aceste leziuni, prelungind astfel viața și funcționalitatea celulelor.

„Celulele cerebrale sunt în mod special vulnerabile. Spre deosebire de celulele pielii sau ale sângelui, neuronii nu se reînnoiesc, așa că orice daună acumulată rămâne. Dacă nu e reparată, în cele din urmă duce la moartea acestor celule esențiale”, spune Shadfar.

„Până acum, nu știam de ce PDI apare uneori în nucleu. Acum, pentru prima dată, am arătat că acționează ca un catalizator sau adeziv, ajutând la repararea ADN-ului spart, atât în celule care se divid, cât și în cele care nu o fac”, a adăugat el.

La ce ar putea ajuta descoperirea?

Pentru a demonstra rolul PDI, cercetătorii au eliminat această proteină din celule umane canceroase și din celule cerebrale de șoarece, ambele afectate de leziuni ADN. Fără PDI, celulele nu s-au putut repara, dar odată adăugată din nou proteina, funcția de reparare a fost restabilită. Într-un experiment cu pești-zebră vii, creșterea activității PDI a protejat animalele de deteriorările ADN legate de îmbătrânire.

În prezent, echipa explorează diverse metode de terapie genică care să folosească PDI, inclusiv tratamente cu ARNm pentru a direcționa mai eficient activitatea de reparare a ADN-ului. Deși accentul este pus pe boala neuronului motor (MND), cercetarea are aplicații pentru orice afecțiune neurodegenerativă în care are un rol ADN-ul deteriorat, incluzând Alzheimer și Parkinson.

„Această descoperire are potențialul de a transforma complet modul în care abordăm bolile neurodegenerative. Vrem să intervenim din timp, înainte ca daunele să devină ireversibile. Scopul nostru final este să prevenim sau să oprim progresia acestor boli devastatoare”, a spus Shadfar.

El a adăugat că „decesele cauzate de MND au crescut cu 250% în ultimii 30 de ani, iar cazurile de demență, incluzând Alzheimer, sunt prognozate să se dubleze până în 2041”.

Interesant este că PDI a fost identificat anterior drept un obstacol în tratamentele oncologice, deoarece nivelurile ridicate ale acestei proteine pot proteja celulele tumorale de atacuri. Astfel, deși ar putea fi folosită pentru terapii anti-îmbătrânire, în celulele neuronale, cercetătorii ar putea învăța și cum să inhibe PDI în celulele canceroase pentru a le face mai sensibile la tratamente precum chimioterapia.

„PDI este ca un agent dublu. În celulele sănătoase, repară ADN-ul și previne boala. Dar în cancer, este deturnat și ajunge să protejeze tumoarea în loc să protejeze organismul. De aceea este atât de important să-l înțelegem pe deplin”, a spus Shadfar.

Cercetarea a fost publicată în revista Aging Cell.

Vă recomandăm să citiți și:

Condimentele pot reduce apetitul: De ce un pic de iuțeală te ajută să mănânci mai puțin

De ce chelesc bărbații: Moștenire de la mamă sau o problemă mai complicată?

O nouă tehnologie ar putea elimina nevoia de vaccinuri administrate în mai multe doze

Test de cultură generală. Cât de departe poate vedea ochiul uman?