Oamenii de știință au descoperit ce anume ar putea cauza îmbătrânirea prematură

Ce anume ar putea cauza îmbătrânirea prematură? ADN-ul este adesea descris drept un manual de instrucțiuni pentru construirea componentelor fundamentale ale vieții. Proteinele sunt „ajutoarele” care sprijină ADN-ul în desfășurarea unor procese esențiale, precum replicarea, repararea și transcrierea. În condiții normale, proteinele nu rămân atașate de ADN atunci când nu sunt necesare, însă în anumite situații ele se leagă covalent și permanent de un fir de ADN.

Acest lucru duce la formarea unor încurcături extrem de dăunătoare, cunoscute sub numele de legături încrucișate ADN-proteină nereparate (DPC-uri nereparate). Ce anume ar putea cauza îmbătrânirea prematură? Dacă nu sunt eliminate la timp, aceste DPC-uri pot bloca ADN-ul, pot perturba procesele celulare vitale și pot provoca îmbătrânire prematură și moarte timpurie în timpul dezvoltării, așa cum s-a observat în experimentele pe șoareci.

• „Rejection spreadsheets”. Pot o mie de refuzuri să te transforme într-un om de succes?
• Procrastinarea la vârsta adultă, vizibilă încă din adolescență

Într-un studiu recent publicat în revista Science, cercetătorii au descoperit că celulele se bazează pe un mecanism specializat de reparare, în special pe proteina SPRTN, pentru a menține stabilitatea genomului. SPRTN elimină DPC-urile toxice nu doar în faza S, când ADN-ul este copiat pentru ca fiecare celulă fiică să primească un set identic de instrucțiuni, ci și în faza M a mitozei, atunci când celula se divide. Acest rol al SPRTN în protejarea genomului pe parcursul diviziunii celulare fusese, până acum, în mare parte trecut cu vederea.

Cum au descoperit cercetătorii ce anume ar putea cauza îmbătrânirea prematură?

Echipa a propus că, în absența SPRTN, celulele acumulează DPC-uri toxice, nu reușesc să separe corect cromozomii, prezintă erori de segregare cromozomială și formează micronuclee care conțin ADN deteriorat. Deși se știa deja că SPRTN elimină DPC-urile în timpul replicării ADN-ului, nu era clar modul în care pierderea acestei proteine duce la îmbătrânire prematură în modelele animale.

Cercetătorii au emis ipoteza că deteriorările ADN-ului cauzate de DPC-urile nereparate pot activa calea imunitară înnăscută cGAS-STING, un mecanism al sistemului imunitar care favorizează inflamația cronică și îmbătrânirea. Ei au dorit să afle dacă DPC-urile sunt responsabile în mod direct pentru declanșarea acestui răspuns imunitar dăunător.

Pentru a investiga acest lucru, echipa a folosit proteomica, o metodă care arată cum interacționează și funcționează proteinele în celule. Această abordare a demonstrat că SPRTN este activă și în timpul mitozei, un rol care până atunci fusese puțin înțeles, scrie MedicalXpress.

Ulterior, folosind tehnologia CRISPR/Cas9, cercetătorii au eliminat proteina SPRTN în doar câteva minute și au observat efectele. Rezultatele au arătat clar că DPC-urile nereparate activează calea imunitară cGAS–STING.

Descoperirea ar putea duce la noi tratamente anti-îmbătrânire

Odată clarificată această legătură, echipa a investigat relația dintre DPC-urile nereparate, îmbătrânire și boală. Studiile anterioare arătaseră că mutațiile ereditare ale genei SPRTN provoacă sindromul de progerie Ruijs-Aalfs (RJALS), o afecțiune rară asociată cu îmbătrânire prematură și un risc crescut de cancer hepatic. Deși aceste observații sugerau că DPC-urile nereparate sunt factori puternici ai bolii, mecanismele exacte care leagă aceste leziuni de procesul de îmbătrânire rămâneau neclare.

Cercetătorii au recreat mutațiile responsabile de RJALS în modele de șoarece, modificând genetic celulele acestora, și au constatat apariția unor defecte severe care reproduceau fidel boala umană. Totuși, blocarea căii cGAS-STING, fie prin metode genetice, fie prin medicamente, a prevenit aceste efecte și i-a protejat pe șoareci de îmbătrânirea precoce și de moarte.

Studiul arată că un defect inițial în repararea ADN-ului poate avea efecte în lanț, activând mecanisme imunitare care influențează dezvoltarea și îmbătrânirea. Identificarea și țintirea componentelor-cheie ale acestor căi ar putea deschide drumul către noi tratamente pentru îmbătrânire și pentru bolile inflamatorii asociate cu deteriorarea ADN-ului.

Vă recomandăm să citiți și:

Adevărat sau fals: dacă ești stresat te îmbolnăvești mai ușor?

De ce unii bărbați preferă partenere mult mai tinere? Iată ce spune psihologia!

De ce ajungi să-i placi mai mult pe oamenii pe care îi ajuți: paradoxul psihologic numit „efectul Ben Franklin”

Exercițiile fizice pot încetini sau chiar inversa „vârsta creierului”, relevă un nou studiu