Sindromul Hutchinson-Gilford Progeria (HGPS) este o tulburare genetică rară care face ca copiii afectați să prezinte semne de îmbătrânire accelerată. Cei care suferă de această boală dezvoltă adesea riduri premature, pierderea elasticității pielii, reducerea grăsimii corporale, căderea părului, întărirea arterelor și rezistență la insulină. Oamenii de știință au descoperit că aproximativ 90% dintre cazurile de HGPS sunt cauzate de o proteină defectuoasă cunoscută sub numele de progerină.
Progerina are un efect dăunător „dominant-negativ” asupra celulelor, ceea ce înseamnă că interferează cu funcționarea normală a acestora. Această proteină anormală declanșează multiple probleme celulare, cum ar fi deformarea învelișului nuclear (NE), deteriorarea ADN-ului, scurtarea telomerilor, blocarea ciclului celular și reducerea capacității de diviziune. Interesant este că tot mai multe dovezi sugerează că mici cantități de progerină sunt prezente și în timpul procesului natural de îmbătrânire, precum și în bolile cronice de rinichi (CKD). Din acest motiv, terapiile care stimulează eliminarea progerinei ar putea fi promițătoare pentru tratarea HGPS, CKD și a altor afecțiuni asociate îmbătrânirii, scrie sciencedaily.com
Investigarea modului în care celulele gestionează progerina
O echipă de cercetare condusă de profesorul Chuanmao Zhang de la Universitatea din Beijing și Universitatea de Știință și Tehnologie din Kunming s-a concentrat de mult timp pe descoperirea mecanismelor biologice din spatele îmbătrânirii și progerinei. Într-un studiu recent publicat în Science China Life Sciences, grupul a identificat un proces cheie în care lizozomii — mici compartimente celulare responsabile de descompunerea deșeurilor — joacă un rol central în eliminarea progerinei.
Studiul lor a arătat că defectele lizozomale contribuie la acumularea de progerină în celulele HGPS. Mai mult, cercetătorii au demonstrat că stimularea activității lizozomilor poate restabili această funcție de „curățare” celulară, ajutând la eliminarea progerinei și reducând semnele de îmbătrânire celulară. Aceste descoperiri evidențiază lizozomii ca o nouă țintă importantă pentru terapiile potențiale împotriva HGPS, CKD și altor boli legate de îmbătrânire.
Cum se acumulează progerina în interiorul celulelor
Folosind o combinație de imagistică cu imunofluorescență, observații pe celule vii și analize biochimice, cercetătorii au urmărit comportamentul progerinei în interiorul celulelor. Ei au observat că progerina, care apare mai întâi în apropierea învelișului nuclear, se poate deplasa în citoplasma celulei printr-un proces numit budding al învelișului nuclear.
Odată ajunsă în citoplasmă, progerina ar trebui în mod normal să fie degradată prin calea de autofagie-lizozom — un sistem cheie de reciclare celulară. Totuși, în celulele HGPS, acest sistem nu funcționează eficient, permițând acumularea progerinei.
Pentru a afla de ce, echipa a efectuat secvențierea ARN-ului pe celule primare prelevate de la doi pacienți cu HGPS. Rezultatele au arătat o reducere semnificativă a activității genelor asociate funcției lizozomale. Alte teste, inclusiv RT-qPCR, imunofluorescență și analize biochimice, au confirmat că lizozomii din aceste celule erau într-adevăr defectuoși.
Refacerea funcției lizozomale pentru a combate îmbătrânirea celulară
Cercetătorii au testat apoi dacă repararea defectelor lizozomale ar putea îmbunătăți eliminarea progerinei și încetini îmbătrânirea celulară. Ei au activat biogeneza lizozomilor — procesul prin care se formează noi lizozomi — prin două metode: stimularea proteinkinazei C (PKC) sau inhibarea complexului 1 al mammalian target of rapamycin (mTORC1).
Ambele metode au îmbunătățit cu succes funcția lizozomilor, au sporit eliminarea progerinei și au redus semnele de îmbătrânire celulară, precum deteriorarea ADN-ului, oprirea creșterii și pierderea vitalității celulare. Aceste rezultate sugerează că reactivarea mecanismului natural de curățare al celulei ar putea inversa unele dintre efectele dăunătoare cauzate de acumularea progerinei.
Către terapii anti-îmbătrânire care țintesc lizozomii
Această cercetare demonstrează clar că lizozomii joacă un rol esențial în eliminarea progerinei și în menținerea sănătății celulare. De asemenea, indică faptul că activarea lizozomilor ar putea fi o strategie promițătoare pentru combaterea îmbătrânirii premature și naturale.
Prin vizarea sistemelor de reciclare interne ale organismului, oamenii de știință ar putea, în cele din urmă, să descopere noi modalități de tratare a HGPS și a unei game largi de boli asociate îmbătrânirii.
Comentează