Nova studija tima znanstvenika iz Njemačke, objavljena u znanstvenom časopisu Nature, pronašla je moguće odgovore na pitanje što pokreće starenje i što možemo učiniti da to preokrenemo, izvješćuje portal Euronews.
Unatoč stoljećima istraživanja i napretka u medicini, još uvijek postoje mnoge misterije koje ostaju neriješene, a glavna među njima je razumijevanje uzroka starenja i kako ga možemo usporiti ili preokrenuti. Studija njemačkih znanstvenika možda je konačno pronašla odgovore na ova pitanja. Istraživači sa Sveučilišta u Kölnu u Njemačkoj ne samo da su otkrili da transkripcija gena - proces u kojem stanica stvara RNK kopiju lanca DNK - postaje brža s godinama, već i manje precizna i sklonija pogreškama; također su otkrili da nam određeni procesi mogu pomoći da preokrenemo ovaj pad.
"Ovo je, do sada, jedini eureka trenutak u mom životu. Mislim, ovo je vrsta otkrića koja se ne čini svaki drugi dan", rekao je za Euronews Next glavni istraživač dr. Andreas Beyer, dodajući kako se radi o "velikom otkriću". Prije nego što su on i njegov tim započeli svoj istraživački projekt prije deset godina, tipična studija starenja "samo bi promatrala diferencijalnu ekspresiju gena", kaže Beyer, postavljajući pitanja poput "Kada starite, koji se geni uključuju, a koji se isključuju?" i "Kako to mijenja regulaciju ili metabolizam u stanici?".
Nitko se, po njegovim riječima, nije pitao kako se sam proces transkripcije mijenja kako starimo, niti je postojala linija istraživanja koja bi mogla dati uvide koji bi nam u konačnici pomogli da preokrenemo ili zaustavimo propadanje.
Transkripcija, ključ zdravog starenja
Transkripcija je temeljna za Beyerovo istraživanje budući da je to proces u kojem stanica stvara RNK kopiju dijela DNK. Ova kopija je važna jer nosi genetske informacije potrebne za stvaranje novih proteina u stanici. Proteini određuju zdravlje i funkciju stanica, a stanice zatim strukturiraju sva živa bića. Tijekom života naše se stanice regeneriraju, "ali svaka je stanica drugačija, a ono što ih čini različitima su različiti geni koji se u njoj aktiviraju", objašnjava Beyer. "Ova aktivacija se zove transkripcija". Budući da geni stanicama daju njihovu svrhu, njihova transkripcija mora biti besprijekorna.
"Morate stvoriti pravu količinu transkripata za svaki gen i imati točnu kopiju sekvence gena, ali također morate aktivirati točne gene koje stanica treba da funkcionira kako treba", rekao je Beyer. Postoji mnogo različitih vrsta stanica u ljudskom tijelu: živčane stanice, mišićne stanice, krvne stanice, stanice kože i tako dalje. A budući da svaka stanica ispunjava drugačiju funkciju, različiti skup gena se aktivira (prepisuje) u svakoj vrsti stanice. "Stroj" - kako ga Beyer naziva - odgovoran za izradu transkripcijske kopije sekvenci gena zove se Pol II (RNK polimeraza II).
A ono što je njegov tim otkrio je da proces transkripcije postaje brži kako starimo, a ova ubrzana transkripcija uzrokuje da Pol II čini više pogrešaka, što dovodi do suštinski "loših" kopija koje mogu dovesti do brojnih bolesti. ''Ako Pol II postane prebrz, čini više grešaka i tada sekvenca više nije identična sekvenci genoma. Posljedice su slične onima koje imate kada postoje mutacije u samom genomu'', rekao je Beyer.
Zaustavljanje loših kopija ćelija
Prethodna su istraživanja već dokazala da niskokalorične dijete i inhibicija signaliziranja inzulina - blokiranje signala između inzulina i stanica - mogu odgoditi starenje i produžiti životni vijek kod mnogih životinja. U svojim je eksperimentima Beyerov tim nastojao saznati jesu li oni ikako utjecali na usporavanje brzine Pol II i smanjenje broja neispravnih kopija.
Istraživanje na kojem je radilo 26 znanstvenika u šest različitih laboratorija - prvo je radilo s crvima, miševima i vinskim mušicama genetski modificiranim da inhibiraju signaliziranje inzulina, kao i s miševima na niskokaloričnoj dijeti kako bi se odredila izvedba transkripcije stanica u starijoj dobi. U oba slučaja, Pol II je reagirao i putovao sporije, čineći manje grešaka.
Beyer i njegov tim zatim su pratili preživljavanje vinskih mušica i crva koji su nosili mutaciju koja je usporila Pol II, a životinje su živjele 10 posto do 20 posto dulje od svojih nemutantnih parnjaka. Kada su istraživači upotrijebili uređivanje gena kako bi poništili mutacije u crvima, životni vijek životinja bio je skraćen, uspostavljajući uzročnu vezu.
Kako bi testirali svoj eksperiment na ljudima, radili su s uzorcima krvi mladih i starih osoba. "I kada smo usporedili mlade stanice s vrlo starim stanicama, in vitro, dobili smo potpuno iste rezultate", rekao je Argyris Papantonis, jedan od glavnih istraživača, za Euronews Next. Rezultati među vrstama potvrđuju da je to "stvarno opći fenomen koji se odnosi na starenje, a ne samo specifičan za pojedinačni model, na primjer, muha", rekao je Beyer.
"Naša studija kaže da bi, na primjer, zdrava prehrana ili ova intervencija ograničenja kalorija poboljšala kvalitetu transkripcije proizvodnje RNK u stanici. A to bi onda dugoročno imalo korisne učinke za stanice". Nalazi bi mogli pomoći u sprječavanju manifestacije raka, napominje Papantonis, jer je "to bolest kasne životne dobi zbog pogrešaka. Ograničavanje pogrešaka može biti način ograničavanja pojave raka ili bolesti kasne životne dobi". Oni nam također mogu omogućiti "bolje razumijevanje starenja, bolje razumijevanje što se događa kada starimo," i na kraju, "bolje razumijevanje intervencija, što mislim da otvara nove mogućnosti za odgodu starenja ili proširenje zdravog starenja", rekao je Beyer.
