Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας: Ανακάλυψη μηχανισμού ρύθμισης της γήρανσης και της αναπαραγωγής

Φως σε μοριακό μηχανισμό που ρυθμίζει τη γήρανση και την αναπαραγωγή εντόπισαν ερευνητές του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας. Τα ευρήματα ανακοινώθηκαν στο Nature Aging και αναμένεται να συμβάλουν στην καλύτερη διαχείριση νοσημάτων και ζητημάτων της γήρανσης.

Μέλη του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ  ανακάλυψαν πως λειτουργούν τα κύτταρα για τη διαφύλαξη της ακεραιότητας και της λειτουργίας του πυρήνα, και ρυθμίζουν τη σωματική καθώς και την αναπαραγωγική γήρανση, όπως αναφέρουν στην  EΡΤ. Οι ερευνητές του ΙΜΒΒ, Δρ. Mαργαρίτα Έλενα Παπανδρέου και Δρ. Γιώργος Κωνσταντινίδης, με επικεφαλής τον Δρ. Νεκτάριο Ταβερναράκη, Καθηγητή της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστήμιου Κρήτης και Πρόεδρο του ΙΤΕ,  εξέτασαν τη δομή και την αρχιτεκτονική του πυρήνα του κυττάρου που αλλάζουν δραματικά κατά τη γήρανση, αλλά και κατά την καρκινογένεση.

Συγκεκριμένα, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ-ΙΤΕ διερεύνησαν τη διατήρηση της πυρηνικής δομής και λειτουργίας που ολοκληρώνετα με μια ρυθμιζόμενη ανακύκλωση των ελαττωματικών ή κατεστραμμένων πυρηνικών συστατικών. Πρόκειται για ένα μηχανισμό, έναν επιλεκτικό τύπο αυτοφαγίας, την πυρηνοφαγία, η οποία χρησιμεύει ως μηχανισμός ελέγχου της πυρηνικής ομοιόστασης με στόχο τη λειτουργία του κυττάρου.  Σε δυσκολίες που προκύπτουν κατά τη διαδικασία αποδίδεται μια γκάμα παθολογικών καταστάσεων, όπως είναι οι βλάβες στο DNA, ο καρκίνος και οι νευρεκφυλιστικές ασθένειες. Έως τώρα δεν είχε αποσαφηνιστεί το πώς ρυθμίζεται η πυρηνοφαγία, καθώς και ποιες είναι οι επιπτώσεις που έχει η απορρύθμισή της στη γήρανση.

Μηχανισμό  ρύθμισης της πυρηνοφαγίας

Η επιτυχία διασφαλίζεται από μια γιγαντιαία πρωτεΐνη αγκύρωσης του πυρηνικού περιβλήματος, τη ANC-1 στον νηματώδη, και η αντίστοιχη Nesprin 2 στα ποντίκια. Τα  επίπεδα των πρωτεϊνών αυτών διαμορφώνονται κατάλληλα μέσω της αυτοφαγίας. Οι μεταλλάξεις της ANC-1 εμπλέκονται σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες, μυοκαρδιοπάθειες και καρκίνο, στον άνθρωπο. Ειδικότερα, η πρωτεΐνη ANC-1/Nesprin 2 εξασφαλίζει τη θωράκιση της ομοιόστασης των κυττάρων, την ανθεκτικότητα σε στρεσογόνους παράγοντες και τη σημαντική αύξηση του προσδόκιμου ζωής του οργανισμού. Ακόμη, ελέγχεται μέσω αυτής η εκκαθάριση δυσλειτουργικών πρόδρομων γεννητικών κυττάρων, κατά τη διαφοροποίησή τους, στο αναπαραγωγικό σύστημα του νηματώδους. Μια διαταραχή  μπορεί να

Η έρευνα κατέδειξε ότι η ειδική διαδικασία αυτοφαγίας, η πυρηνοφαγία ρυθμίζει τη διατήρηση της αρχιτεκτονικής του πυρήνα, ανακυκλώνοντας πυρηνικό υλικό, ενώ δρα περιοριστικά στην αύξηση του μεγέθους του πυρηνίσκου, που παρατηρείται κατά τη γήρανση. Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι η ίδια η πυρηνοφαγία  διευθετεί σηματοδοτικά μονοπάτια και παρεμβάσεις, όπως εκείνα της ινσουλίνης και του θερμιδικού περιορισμού, που καθορίζουν τη διάρκεια ζωής σε πολλούς, διαφορετικούς οργανισμούς, όπως εξηγεί ο καθηγητής Νεκτάριος Ταβερναράκης. Αξιοσημείωτο είναι ότι η ανακύκλωση πυρηνικού υλικού μέσω πυρηνοφαγίαςσυμβάλλει στη μακροζωία των σωματικών κυττάρων, ενώ διασφαλίζει την αθανασία της βλαστικής σειράς κυττάρων του γεννητικού συστήματος, και, κατ’ επέκταση, την αναπαραγωγική υγεία.