Naukowcy odkryli kolejny składnik molekularnego źródła młodości

Jeszcze nie tak dawno temu, proces starzenia się nie wydawał się zbytnio interesujący z perspektywy biologii molekularnej. Nasz organizm staje się coraz bardziej zużyty, jego wewnętrzne procesy spowalniają, DNA replikowane jest coraz gorzej, aż pewnego dnia gaśnie światło i nasza historia dobiega końca.

Dziś jednak dysponujemy coraz większą wiedzą, jeśli chodzi o działanie naszego organizmu na poziomie molekularnym, dzięki czemu poznajemy coraz więcej niuansów dotyczących procesu starzenia się.

Dzięki badaniom prowadzonym przez zespół naukowców pod kierownictwem Bruce'a Yanknera, profesora genetyki i neurologii z Harvard Medical School wiemy na przykład, że ważnym czynnikiem, odpowiadającym za tempo procesu starzenia się ludzkiego organizmu jest białko REST, znane wcześniej jako kontroler neuronów w naszym mózgu.

To kolejne badania, które pogłębiają naszą wiedzę o proteinie REST. Wcześniej naukowcom udało się ustalić, że REST, oprócz bycia odpowiedzialnym za rozwijanie się mózgu na początku naszego życia i kontrolowania aktywności neuronowej, zapobiega również demencji starczej oraz innym zaburzeniom kognitywnym, na które jesteśmy narażeni pod koniec naszego życia.

Teraz okazuje się, że białko to ma wiele wspólnego z receptą na długowieczność. Zespół Yanknera doszedł do takich wniosków po przebadaniu próbek tkanek mózgowych pobranych od ludzi, którzy zmarli w wieku od 60 do 100 lat, nie cierpiąc za życia na żadną z odmian demencji, ani na inne zaburzenia kognitywne.

Z badań wynikło, że mózgi pobrane od ludzi, którzy żyli dłużej, miały obniżoną ekspersję genów odpowiedzialnych za pobudzenie nerwowe. Upraszczając: poziom białka REST był u nich na wyższym poziomie, niż u ludzi, którzy żyli krócej.

Skąd ta zależność? Doskonałe pytanie. Jak na razie wiemy, że proteina REST jest odpowiedzialna za tłumienie ekspresję genów kodowanych przez inne białka - w tym receptory neuroprzekaźników, strukturalne elementy synaps nerwowych i białka kanałów jonowych.

Żeby sprawdzić, czy poziom inhibitora aktywności neuronowej rzeczywiście wpływa na długość życia, uczeni z Harvardu postanowili przetestować tę teorię na nicieniach Caenorhabditis elegans, u których w roli inhibitora, zamiast REST, występują dwa inne białka: SPR-3 i SPR-4. Eksperyment polegał na zmodyfikowaniu DNA nicieni w taki sposób, aby ich organizm produkował więcej obu inhibitorów. Oprócz tego, w trakcie trwania eksperymentu badacze podawali im również najróżniejsze środki, które dodatkowo hamowały pobudzenie nerwowe.

Wyniki badań potwierdziły teorię Yanknera. Nicienie z wyższą koncentracją inibitorów aktywności żyły dłużej. W trakcie badań odkryto również, że zarówno u ssaków, jak i u nicieni, białka odpowiedzialne za ograniczanie aktywności neuronowej, wzmagają również ekspresję białek FOX - rodziny czynników transkrypcyjnych, które odgrywają ważną rolę w regulacji ekspresji genów biorących udział we wzroście komórek, proliferacji, różnicowaniu i długowieczności.

Zespół Yanknera udowodnił na razie, że obecne u ssaków białko REST ma wpływ na długość naszego życia. Co ma z tym wspólnego aktywność neuronowa? Nie wiadomo. Być może zupełnie nic i chodzi tu tylko i wyłącznie o to, że im wyższy poziom białka REST, tym nasz organizm produkuje więcej białek FOX, co przekłada się na lepszą (w mniejszym stopniu zdegradowaną) syntezę matrycowego DNA w naszym organizmie. To z kolei oznacza, że nasz organizm starzeje się wolniej, co oczywiście przekłada się bezpośrednio na to, że żyjemy dłużej.

Taka zależność spowodowana wielofunkcyjnością białka REST tłumaczy również (w pewnym stopniu) dlaczego leki projektowane z myślą o walce z chorobą Alzheimera, w niektórych badaniach, wydłużały życie laboratoryjnych myszy.

Nikt nie jest w stanie odpowiedzieć na razie na pytanie ile takich wielofunkcyjnych białek, wpływających na proces starzenia się działa w naszym organizmie. Być może w przyszłości uda nam się stworzyć ich dokładną mapę, wraz z legendą procesów, za które są odpowiedzialne.

Tak szczegółowo rozpisany schemat zależności mógłby okazać się bardzo pomocny i być może pozwoliłby nam na znaczne wydłużenie naszego życia. Oznacza to niestety potrzebę dokładnego przebadania wszystkich białek funkcjonujących w naszym organizmie, poznania wszystkich zależności, jakie panują między nimi i stworzenia na tej podstawie skomplikowanej formuły na molekularne źródło młodości.

Odpowiedni miks pozwoliłby na bezawaryjne replikowanie się komórek naszego organizmu w nieskończoność, chroniąc nas tym samym przed starością. Na razie jednak dysponujemy zbyt małą wiedzą, żeby tego dokonać. Szkoda.