Καθώς γερνάμε ορισμένα κύτταρα ζουν περισσότερο από όσο θα έπρεπε και αντί να απομακρύνονται παραμένουν στο σώμα προκαλώντας συσσώρευση κυτταρικών απορριμμάτων. Αυτά τα επονομαζόμενα κύτταρα ‘ζόμπι’ αυξάνουν τον κίνδυνο ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως το Αλτσχάιμερ, η καρδιακή ανεπάρκεια και ορισμένοι καρκίνοι.
Διαχρονικά ερευνητές σε όλο τον κόσμο και στην Ελλάδα μελετούν μηχανισμούς και ουσίες που μπορούν να σκοτώσουν τα κύτταρα ‘ζόμπι’ και ενδεχομένως να προλάβουν ή να αναστρέψουν τα προβλήματα που προκαλούν. Τώρα, επιστήμονες στην Ιαπωνία ανακάλυψαν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται HKDC1 η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την επικάλυψη των κατεστραμμένων μιτοχονδρίων (τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας των κυττάρων) και για την επιδιόρθωση των λυσοσωμάτων, που είναι απαραίτητα οργανίδια για τη διάσπαση και την απομάκρυνση των φθαρμένων κυτταρικών συστατικών.
Όταν τα μιτοχόνδρια και τα λυσοσώματα δεν υπάρχουν, τότε τα κύτταρα δεν λειτουργούν όπως θα έπρεπε και γίνονται ‘ζόμπι’. Αντίθετα, ένα «τακτοποιημένο» κύτταρο φαίνεται να κρατά μακριά τη γήρανση, πράγμα που σημαίνει ότι τα φάρμακα που στοχεύουν την HKDC1 θα μπορούσαν να θεραπεύσουν ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, σύμφωνα με τους επιστήμονες.
Μέχρι τώρα, οι ερευνητές δεν είχαν κατανοήσει πλήρως τον τρόπο ρύθμισης των μιτοχονδρίων και των λυσοσωμάτων. Ωστόσο, γνώριζαν ότι εμπλέκεται μια πρωτεΐνη που ονομάζεται μεταγραφικός παράγοντας ΕΒ (TFEB).
«O TFEB διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στον έλεγχο της βιογένεσης των λυσοσωμάτων και στην αυτοφαγία. Η δραστηριότητά του ελέγχεται μέσω μιας διαδικασίας που λέγεται φωσφορυλίωση από μια πρωτεϊνική κινάση που ονομάζεται mTOR. Αυτή η φωσφορυλίωση λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια των λυσοσωμάτων», εξηγεί ο καθηγητής Γενετικής και Γονιδιωματικής του τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστήμιου Κρήτης και Διευθυντής Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του ΙΤΕ, κ. Γιώργος Γαρίνης, ο οποίος μελετά τις γενετικές βλάβες στη διαδικασία γήρανσης και στους μηχανισμούς μακροβιότητας στον άνθρωπο, αλλά δεν συμμετείχε στη συγκεκριμένη μελέτη.
Η HKDC1 είναι απαραίτητη για τη μιτοφαγία, για την απομάκρυνση δηλαδή, των κατεστραμμένων μιτοχονδρίων και μεσολαβεί στην επαφή μιτοχονδρίων-λυσοσωμάτων, η οποία είναι κρίσιμη για την επιδιόρθωση των λυσοσωμάτων. Ο ρόλος της HKDC1 στη διατήρηση της σταθερότητας αυτών των οργανιδίων συνδέεται με την πρόληψη της κυτταρικής γήρανση, αναδεικνύοντάς τη ως πιθανό θεραπευτικό στόχο για ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Οσάκα ανακάλυψαν ότι η πρωτεΐνη HKDC1 είναι ζωτικής σημασίας για την ενίσχυση των επιπέδων του μεταγραφικού παράγοντα TFEB, γιατί διατηρεί τα επίπεδα αυτών των δύο οργανιδίων υπό έλεγχο και «προλαμβάνει την κυτταρική γήρανση» όταν τα κύτταρα ζουν περισσότερο από όσο θα έπρεπε.
Στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές αναφέρουν ότι τα χαμηλά επίπεδα της HKDC1 έχουν ως αποτέλεσμα «μιτοχονδριακή δυσλειτουργία» και «συσσώρευση κατεστραμμένου λυσοσώματος».
Αντίθετα, σε επαρκή επίπεδα, η πρωτεΐνη «συνεισφέρει αποτελεσματικά στην απομάκρυνση των μιτοχονδριακών απορριμμάτων» και «βοηθά τα λυσοσώματα να ανακάμψουν από τη βλάβη».
«Τα λυσοσώματα και τα μιτοχόνδρια έρχονται σε επαφή μεταξύ τους μέσω πρωτεϊνών που ονομάζονται VDACs», εξηγεί στη daily mail ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Shuhei Nakamura, επίκουρος καθηγητής γενετικής.
Συγκεκριμένα, η HKDC1 είναι υπεύθυνη για την αλληλεπίδραση με τις VDAC. Αυτή η πρωτεΐνη είναι απαραίτητη για την επαφή μιτοχονδρίων-λυσοσωμάτων, και ως εκ τούτου, για την επιδιόρθωση των λυσοσωμάτων.
Οι ερευνητές ελπίζουν τώρα ότι με τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο σε νέες θεραπείες για την καταπολέμηση των παθήσεων που σχετίζονται με τη γήρανση. Τα φάρμακα που αυξάνουν τα επίπεδα της HKDC1 θα μπορούσαν να ενισχύσουν την υγεία των κυττάρων και να αποτρέψουν τη γήρανση, προτείνει η μελέτη.
