Nová průlomová studie ukázala, jak bychom mohli obnovit funkčnost našich buněk a vypořádat se s nežádoucími účinky stárnutí
Stárnutí je přirozený a nevyhnutelný proces, protože žádná živá bytost vůči němu není imunní. Stárnutí je pro lidstvo jednou z největších záhad, kterou ještě musí plně pochopit. Vědci po celém světě zkoumají stárnutí, například proč se nám na obličeji tvoří vrásky nebo proč se s přibývajícím věkem stáváme slabšími a křehčími a náchylnějšími ke zdravotním potížím. Toto je velmi fascinující oblast výzkumu, protože proces stárnutí fascinuje každého člověka a je tématem debat pro mnohé. Vždy se věří, že abychom byli schopni odvrátit stárnutí, musíme zůstat fyzicky aktivní, udržovat si tělesnou hmotnost atd. Ale i lidé, kteří vedou velmi zdravý životní styl, jsou náchylní k buněčným dysfunkcím, které jsou součástí procesu tak přirozeného, jako je stárnutí. Abychom mohli porozumět stárnutí, výzkum se musí zaměřit na odhalení molekulárních mechanismů, které se podílejí na procesu stárnutí člověka. Po získání lepších poznatků mohou být navrženy účinnější terapie, které nám pomohou lépe stárnout.
Pochopení genu „vypnout“
Každá buňka je naše tělo vyjadřuje geny. Jinými slovy, některé geny jsou „zapnuty“ a ostatní „vypnuty“. V určitém okamžiku jsou zapnuty pouze velmi specifické geny. Tento důležitý proces zvaný genová regulace je součástí normálního vývoje. Geny, které jsou vypnuté, jsou umístěny proti nukleární membrána (která zahrnuje buněčné jádro). Jak stárneme, naše jaderné membrány se stávají hrudkovitými a nepravidelnými, a proto je ovlivněno „vypínání“ genů. Studie říká, že umístění naší DNA uvnitř buněčného jádra je velmi důležité. Ačkoli máme stejnou DNA v každé jednotlivé buňce, každá buňka je jiná. Takže určité geny se musí zapnout v orgánu, řekněme v játrech, ale musí se vypnout v jiném orgánu a naopak. A pokud toto vypnutí není provedeno správně, může to být problém. To je důvod, proč je genová regulace velmi důležitá pro normální vývoj.
Nic se nedaří jako úspěch!
Nová studie zveřejněná v Stárnoucí buňka výzkumníky at Lékařská fakulta University of Virginia, USA, uvádí, že nežádoucí účinky stárnutí mohou být důsledkem toho, že se jádro naší buňky (které obsahuje naši DNA) „zvrásní“. A tyto vrásky, říkají vědci, brání našim genům ve správném fungování, tj. brání správnému „zapnutí“ a „vypnutí“ požadovaného genu. Výzkumníci se konkrétně podívali na model ztučnění jater a zjistili, že naše játra se s přibývajícím věkem vystírají tukem kvůli vrásčitým jaderným membránám, které již nefungují správně. Tato porucha může vést k uvolnění DNA z genu, který bylo potřeba „vypnout“. A to se někdy stává „nadměrným výrazem“, kde by nemělo být žádné, tj. dojde k abnormální funkci. To nakonec způsobí, že se normální malá jaterní buňka místo toho stane tukovou buňkou jater. Toto nahromadění tuku v játrech představuje vážné zdraví rizika včetně rizika typu 2 cukrovka, srdce nemoc a dokonce i smrt.
Ochrana před nežádoucími účinky stárnutí
Vědci zjistili, že příčinou vrásnění jaderné membrány je nedostatek látky zvané lamin (s věkem), která je klíčová pro fungování buněk. Jakmile byl lamin - buněčný protein, který přichází v mnoha formách - reintegrován zpět do buněk membrány by mohly být vyhlazeny a buněk budou fungovat, jako by byli znovu mladí. Stále zůstává složité, jak dopravit spoustu lamina specificky cílené buňky uvnitř, tj. ty s vrásčitými membránami. Výzkumníci uvažovali o použití speciálně vytvořených virů pro provedení této dodávky. Použití takových mechanismů, které využívají viry, se nyní stává velmi vzrušující oblastí výzkumu, protože viry se úspěšně používají k provádění specializovaných úkolů v těle, např. zabíjení rakovinných buněk nebo bakterií odolných vůči antibiotikům. Zejména játra byla účinným cílem pro metody dodávání umělých virů. Jedna studie prokázala schopnost virů dodávat proteiny regulující geny přímo do jater, aby pomohly opravit poškození pacientů trpících jaterní fibrózou. V současné studii, jakmile je lamin úspěšně dodán, buňky se budou chovat jako normální zdravé buňky, protože věci, které tam být nemusí, budou odstraněny.
Téma stárnutí má společenský význam
Téma stárnutí je jednou z klíčových otázek, které si jednotlivci i společnost kladou, a má dopad na všechny demografické skupiny. Tento nový objev by měl být použitelný při léčbě nebo prevenci diabetu, ztučnění jater a dalších metabolických onemocnění, kde je věk rizikovým faktorem. Je také možné, že zvrásnění jaderné membrány může být zodpovědné za nežádoucí účinky nejen v játrech (jak ukazuje současná studie), ale obecně řečeno i v jiných částech těla. Příkladem mnoha onemocnění souvisejících s věkem, která postihují jiné orgány, může být výskyt vrásčitých membrán velkým faktorem. S přihlédnutím k porozumění získanému v této studii o tom, jak buňky v našem těle s věkem degradují, může být možné vrátit čas na stárnutí v těle. Tato studie byla provedena na velmi rané hypotetické úrovni, ale rozhodně má obrovský dopad na různé nemoci. Výzkumníci dokonce zmiňují „protivráskový“ krém na naše buňky, které jsou uvnitř, podobně jako řekněme retinolové krémy, které se s oblibou používají k vyhlazování vrásek na našem obličeji. Zdá se, že jde o revoluční průlom proti stárnutí. Výzkum stárnutí má potenciál ovlivnit životy. Téma stárnutí je multidisciplinární a týká se nejen biologických věd, ale také ekonomických výzkumníků, psychologů a sociálních vědců.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
Whitton H et al 2018. Změny na jaderné lamině mění vazbu průkopnického faktoru Foxa2 ve starých játrech. Stárnoucí buňka. 17 (3). https://doi.org/10.1111/acel.12742
