După cum relatează , oamenii de știință de la Facultatea de Medicină a Universității Vanderbilt au raportat un mecanism necunoscut anterior, asociat cu îmbătrânirea celulară.
Aceasta este o adaptare nedescrisă anterior: în timpul îmbătrânirii, celulele restructurează activ reticulul endoplasmatic (RE), una dintre cele mai mari și mai complexe structuri din celulă. Potrivit cercetătorilor, acest mecanism ar putea nu numai să elucideze mecanica celulară a îmbătrânirii, ci și să identifice o potențială țintă pentru medicamentele împotriva bolilor cronice legate de vârstă.
Fagia ER: Nu doar „reciclare”, ci și îmbătrânire sănătoasă
Pe măsură ce oamenii și alte animale îmbătrânesc, celulele remodelează reticulul endoplasmatic - un sistem de transport esențial pentru biochimie, inclusiv plierea proteinelor. Acest lucru se întâmplă prin fagia reticulului endoplasmatic, un tip de autofagie în care enzimele descompun și reciclează componentele celulare deteriorate sau în exces. Fagia reticulului endoplasmatic vizează în mod specific secțiuni specifice ale reticulului endoplasmatic - de exemplu, fragmentele deteriorate sau în exces care amenință sănătatea celulară.
Noutatea studiului este concluzia că fagia reticulului endoplasmatic este implicată nu doar în repararea daunelor, ci și în îmbătrânirea normală, influențând posibil durata de viață. Biologul Chris Burkewitz subliniază: „Nu ne concentrăm asupra modului în care nivelurile diferitelor mecanisme celulare se modifică odată cu vârsta, ci mai degrabă asupra modului în care îmbătrânirea afectează modul în care celulele localizează și organizează aceste mecanisme în cadrul arhitecturii lor interne complexe.”.
Cum o „fabrică” din interiorul unei celule modifică aspectul
Berkewitz compară o celulă cu o fabrică: a avea echipamentul potrivit nu garantează eficiența dacă acesta este amplasat necorespunzător. „Când spațiul este limitat sau cerințele de producție se schimbă, fabrica trebuie să-și reorganizeze structura pentru a produce produsele potrivite”, spune el. „Dacă organizația se prăbușește, producția devine extrem de ineficientă.”.
Reticulul endoplasmatic este mai mult decât o simplă „rețea de tuburi”: este alcătuit din componente structurale cu funcții diferite. RE rugos sintetizează, pliază, sortează și transportă proteine, în timp ce RE neted sintetizează și stochează lipide. În plus, RE acționează ca o „schelă” în citoplasmă, ajutând la organizarea altor componente celulare și este capabil să își schimbe forma - dar detaliile acestor modificări rămân în mare parte neclare.
Viermi, microscoape și declinul accentuat al reticulului endoplasmatic rugos
Pentru a înțelege cum este legat reticulul endoplasmatic (RE) de îmbătrânire, cercetătorii au observat nematode vii, Caenorhabditis elegans – organisme model care îmbătrânesc rapid și sunt transparente, permițând observarea modificărilor in vivo. Echipa a folosit microscopia fluorescentă și electronică pentru a compara dinamica RE la viermii tineri și bătrâni.
Rezultatul a fost semnificativ: odată cu îmbătrânirea, cantitatea de RE rugos din celule a scăzut brusc, în timp ce RE neted s-a modificat doar ușor. Autorii subliniază că sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma semnificația acestui efect, dar acesta ar putea explica consecințele „majore” ale îmbătrânirii - de exemplu, capacitatea slăbită de a menține proteinele funcționale și schimbările metabolice care influențează acumularea de grăsime. Cercetătorii descriu remodelarea RE ca un „răspuns proactiv și protector” în timpul îmbătrânirii.
