Η τελομεράση αντιστρέφει τη διαδικασία γήρανσης
Δραματικές αναζωογόνηση του πρόωρα ηλικίας υπαινιγμούς ποντίκια στο δυναμικό της θεραπείας.
Ewen Callaway
telomeresΠροστασία άκρες των χρωμοσωμάτων δεν είναι μόνο στην πρόληψη της γήρανσης. Μπορεί να ανατρέψει αυτή την τάση. Πέτρου Lansdorp / Visuals Απεριόριστη / Corbis
Πρόωρη γήρανση μπορεί να αναστραφεί με την επανενεργοποίηση ενός ενζύμου που προστατεύει τις άκρες των χρωμοσωμάτων, μια μελέτη σε ποντίκια δείχνει.
Ποντίκια μηχανικής στην έλλειψη του ενζύμου, που ονομάζεται τελομεράση, γίνονται πρόωρα υπέργηρος. Αλλά επέστρεψε πάλι στην υγεία όταν το ένζυμο αντικαταστάθηκε. Η διαπίστωση αυτή, που δημοσιεύθηκε online σήμερα στο Nature 1 , υπαινίσσεται ότι ορισμένες παθήσεις που χαρακτηρίζονται από την πρόωρη γήρανση θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί με την ενίσχυση δραστικότητα του ενζύμου τελομεράση.
Προσφέρει επίσης τη δυνατότητα ότι η κανονική ανθρώπινη γήρανση μπορεί να επιβραδυνθεί από αναγέννηση του ενζύμου στα κύτταρα, όπου έχει σταματήσει να λειτουργεί, λέει ο Ronald DePinho, γενετιστής του καρκίνου στο Dana-Farber Cancer Institute και Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ στη Βοστώνη, Μασαχουσέτη, ο οποίος ηγήθηκε της νέα μελέτη. "Αυτό έχει συνέπειες για τις σκεφτόμαστε τελομεράσης ως σοβαρή αντι-γήρανσης παρέμβασης."
Άλλοι επιστήμονες, ωστόσο, να επισημάνω ότι τα ποντίκια που στερούνται τελομεράση μια φτωχή stand-in για τη φυσιολογική διαδικασία της γήρανσης. Επιπλέον, αναδιατάσσουν τελομεράση στον άνθρωπο θα μπορούσαν να ενθαρρύνουν δυνητικά την ανάπτυξη των όγκων.
Αιώνια νεότητα
Μετά από την ανακάλυψή του το 1980, τελομεράση απέκτησε φήμη ως ένα σιντριβάνι της νεολαίας. Χρωμοσώματα έχουν πώματα με την επαναληπτική του DNA που ονομάζεται τελομερή στα άκρα τους. Κάθε φορά τα κύτταρα διαιρούν, τελομερή τους, να συντομεύσει, το οποίο τελικά και έτσι αναγκάζονται να σταματήσουν τη διαίρεση και να πεθάνουν. Η τελομεράση επιτρέπει τη μείωση αυτή σε ορισμένα είδη κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των βλαστικών κυττάρων, με επιμήκυνση τελομερή, και η ελπίδα ήταν ότι η ενεργοποίηση του ενζύμου μπορεί να επιβραδύνει την κυτταρική γήρανση.
Δύο δεκαετίες μετά, οι ερευνητές αντιλαμβάνονται τον ρόλο που τελομεράσης στην γήρανση είναι πολύ πιο λεπτή από πρώτη σκέψη. Ορισμένες μελέτες έχουν αποκαλύψει μια ένωση μεταξύ των βραχυπρόθεσμων τελομερή και των πρόωρων θανάτων, ενώ άλλα έχουν αποτύχει να υποστηρίξει αυτόν τον σύνδεσμο. Τα άτομα που πάσχουν από σπάνιες ασθένειες που χαρακτηρίζονται από μικρότερη τελομερή ή τελομεράση μεταλλάξεις φαίνεται να πρόωρη γήρανση, αν και σε ορισμένους ιστούς επηρεάζονται περισσότερο από άλλες.
"Δεν σπουδάζουν φυσιολογικής γήρανσης, αλλά και της γήρανσης στα ποντίκια που κατάφωρα ανώμαλη».
David Harrison
Εργαστήριο Jackson, μπαρ Harbor, Maine
Όταν τα ποντίκια έχουν κατασκευαστεί για να τελομεράση έλλειψη εντελώς, τελομερή τους, σταδιακά μειωθεί για πολλές γενιές. Αυτά τα ζώα ηλικίας πολύ πιο γρήγορα από τα κανονικά ποντίκια - είναι μόλις γόνιμη και υποφέρουν από την ηλικία που σχετίζονται με όρους όπως η οστεοπόρωση, ο διαβήτης και νευροεκφύλισης. Επίσης, πεθαίνουν νέοι. "Αν κοιτάξετε όλα τα στοιχεία μαζί, φεύγεις με την ιδέα ότι η απώλεια της τελομεράσης θα μπορούσε να είναι ένα πολύ σημαντικό ρόλο υποκινητή της διαδικασίας γήρανσης», λέει ο DePinho.
Για να διαπιστώσετε εάν αυτές τις δραματικές συνέπειες είναι αναστρέψιμες, η ομάδα της μηχανικής ποντίκια DePinho είναι τέτοια ώστε το αδρανοποιημένο τελομεράση θα μπορούσε να επανενεργοποιηθεί και πάλι με τη σίτιση τα ποντίκια μια χημική ουσία που ονομάζεται 4-OHT. Οι ερευνητές επέτρεψαν τα ποντίκια για να αυξηθεί στην ενηλικίωση χωρίς το ένζυμο, τότε επανενεργοποιηθεί το για ένα μήνα. Θα αξιολογηθεί η υγεία των ποντικών άλλο ένα μήνα αργότερα.
«Αυτό που πραγματικά μας αιφνιδίασε ήταν η δραματική αντιστροφή των αποτελεσμάτων που είδαμε σε αυτά τα ζώα», λέει ο DePinho. Περιγράφει το αποτέλεσμα ως «αποτέλεσμα μιας σχεδόν« Ponce de Leon »- μια αναφορά στον Ισπανό εξερευνητή Juan Ponce de Leon, οι οποίοι πήγαν σε αναζήτηση του μυθικού πηγή της νεότητας. Ζαρωμένο όρχεις αυξήθηκε επανέλθει σε κανονική λειτουργία και τα ζώα ανέκτησαν τη γονιμότητά τους. Άλλα όργανα, όπως η σπλήνα, το συκώτι και τα έντερα, ανακτηθούν από εκφυλισμένο κράτος τους.
Η μηνιαία παλμό της τελομεράσης αντιστραφεί επίσης επιπτώσεις της γήρανσης του εγκεφάλου. Τα ποντίκια με αποκατασταθεί δραστικότητα του ενζύμου τελομεράση είχαν σημαντικά μεγαλύτερο εγκέφαλο από τα ζώα που εξακολουθούν να στερούνται του ενζύμου, καθώς και νευρικών κυττάρων, που παράγουν νέων νευρώνων και τη στήριξη των εγκεφαλικών κυττάρων, άρχισε να εργάζεται και πάλι.
«Μας δίνει την αίσθηση ότι υπάρχει ένα σημείο της επιστροφής για την ηλικία που σχετίζονται με διαταραχές», λέει ο DePinho. Φάρμακα που ράμπα μέχρι δραστικότητα του ενζύμου τελομεράση είναι αξίζει να επιδιωχθεί ως πιθανή θεραπεία για τις σπάνιες παθήσεις που χαρακτηρίζονται από την πρόωρη γήρανση, λέει, και ίσως ακόμη και για πιο κοινή ηλικιακές προϋποθέσεις.
Καρκίνος σύνδεσμο
Το μειονέκτημα είναι ότι η τελομεράση είναι συχνά μεταλλάσσεται σε καρκίνους του ανθρώπου, και φαίνεται να βοηθά υπάρχοντες όγκους να αναπτυχθούν ταχύτερα. Αλλά DePinho υποστηρίζει ότι η τελομεράση θα πρέπει να εμποδίζει τα υγιή κύτταρα από το να καρκινικά στην πρώτη θέση, με την πρόληψη βλαβών του DNA.
David Sinclair, ένας μοριακός βιολόγος στο Harvard Medical School στη Βοστόνη, συμφωνεί υπάρχουν ενδείξεις ότι η ενεργοποίηση του ενζύμου τελομεράση μπορεί να αποτρέψει τους όγκους. Εάν η θεραπεία μπορεί να γίνει ασφαλής, προσθέτει, «θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις για την αποκατάσταση της λειτουργίας των οργάνων για τους ηλικιωμένους και τη θεραπεία ενός φάσματος ασθενειών της γήρανσης."
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
Access Nature Chemical Biology focus issue content
Άλλοι ερευνητές είναι απολύτως βέβαιοι ότι η τελομεράση είναι ασφαλής αξιοποιηθεί. "Τελομερών αναζωογόνηση είναι εν δυνάμει πολύ επικίνδυνο αν δεν βεβαιωθείτε ότι δεν ενθαρρύνει τον καρκίνο», λέει ο Ντέιβιντ Χάρισον, ο οποίος ερευνά τη γήρανση στο Τζάκσον Εργαστήριο σε Bar Harbor, Maine.
Harrison επίσης το ερώτημα εάν τα ποντίκια που στερούνται τελομεράση είναι ένα καλό πρότυπο για την ανθρώπινη γήρανση. "Δεν σπουδάζουν φυσιολογικής γήρανσης, αλλά και της γήρανσης στα ποντίκια που κατάφωρα ανώμαλη», λέει. Ο Tom Kirkwood, που διευθύνει το Ινστιτούτο για τη Γήρανση και την Υγεία στην Newcastle University, UK, συμφωνεί, επισημαίνοντας ότι τελομερών διάβρωση »είναι σίγουρα δεν είναι η μόνη, ή ακόμα και κυρίαρχη, αιτία" της γήρανσης στον άνθρωπο.
DePinho λέει ότι αναγνωρίζει ότι υπάρχουν περισσότερα στη γήρανση από συντομευθεί τελομερή, ιδίως σε προχωρημένη ηλικία, αλλά υποστηρίζει ότι η θεραπεία τελομεράση θα μπορούσε μια ημέρα να συνδυαστεί με άλλες θεραπείες που στοχεύουν τα βιοχημικά μονοπάτια της γήρανσης του πληθυσμού. "Αυτό μπορεί να είναι ένα από τα πολλά πράγματα που χρειάζεται να κάνετε για να επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής και να επεκτείνει την υγιεινή διαβίωση», λέει.
*
Αναφορές
1. Jaskelioff, Μ. κ.ά. . Φύση doi: 10.1038/nature09603 ( 2010 ).
Θέμα: η τελομεραση αντιστρεφει την διαδικασια γηρανσης ... (Αναγνώστηκε 7049 φορές)
26 Απριλίου 2010, 14:29:36