Φως για πρώτη φορά στον μηχανισμό ελέγχου της γήρανσης ρίχνουν Ελληνες επιστήμονες με πρωτοποριακή ερευνητική εργασία.
Συγκεκριμένα, αποκαλύπτεται πώς ένας κυτταρικός μηχανισμός, ο οποίος ρυθμίζει τη διαδικασία δημιουργίας και καταστροφής των μιτοχονδρίων, καθορίζει τη γήρανση στους οργανισμούς και στον άνθρωπο. Η πρωτεΐνη DCT-1/NIX είναι ο κεντρικός διακόπτης του εν λόγω μηχανισμού, ο οποίος παρέχει τη δυνατότητα στα κύτταρα να αυξάνουν και να μειώνουν τον αριθμό των μιτοχονδρίων ανάλογα με τις ενεργειακές τους ανάγκες και το στρες που δέχονται από εξωγενείς και ενδογενείς παράγοντες.
Την πολυσήμαντη αυτή ανακάλυψη -που δημοσιεύεται στο διεθνούς κύρους περιοδικό «Nature»- πέτυχαν οι ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ), Κωνσταντίνος Παληκαράς και Ειρήνη Λιονάκη, με επικεφαλής τον καθηγητή της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κρήτης και διευθυντή του ΙΜΒΒ, Νεκτάριο Ταβερναράκη.
Αποκάλυψαν ένα κομβικό μονοπάτι μοριακής σηματοδότησης που συντονίζει τη δημιουργία και ταυτόχρονα την καταστροφή των μιτοχονδρίων στα κύτταρα καθορίζοντας τη διάρκεια ζωής τους. Οπως αναφέρουν οι επιστήμονες, τα μιτοχόνδρια αποτελούν τα «εργοστάσια παραγωγής ενέργειας» του κυττάρου και είναι απολύτως απαραίτητα για πολλές βασικές κυτταρικές λειτουργίες. «Αλλαγές στον αριθμό, τη μορφολογία και την εύρυθμη λειτουργία των μιτοχονδρίων επηρεάζουν τόσο την ομοιόσταση του κυττάρου όσο και τον μεταβολισμό, την υγεία και το προσδόκιμο ζωής ολόκληρου του οργανισμού.
Κάθε ανθρώπινο κύτταρο περιέχει εκατοντάδες μιτοχόνδρια. Δυσλειτουργίες στα οργανίδια αυτά είναι υπεύθυνες για σοβαρές παθολογικές καταστάσεις, όπως καρδιομυοπάθειες, νευρομυϊκές ανωμαλίες και νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως οι νόσοι Πάρκινσον, Αλτσχάιμερ και άλλες. Συνεπώς, η διατήρηση της λειτουργικότητας τόσο των μιτοχονδρίων όσο και ολόκληρου του κυττάρου απαιτεί ακριβή έλεγχο, συντονισμό της απομάκρυνσης των κατεστραμμένων και της δημιουργίας νέων μιτοχονδρίων».
Ο κ. Ταβερναράκης τονίζει πως τα κύτταρα έχουν αναπτύξει μοριακούς μηχανισμούς απαραίτητους για τη διατήρηση της μιτοχονδριακής ομοιόστασης. Αγνωστο όμως παρέμενε πώς τα κύτταρα συντονίζουν δύο ανταγωνιστικές διαδικασίες, όπως η δημιουργία και η ανακύκλωση των μιτοχονδρίων (μιτοφαγία), με σκοπό την εξασφάλιση της κυτταρικής ομοιόστασης και την υποστήριξη της μακροπρόθεσμης επιβίωσης.
Πείραμα σε σκουλήκι
Για το πείραμα χρησιμοποιήθηκε ένα είδος σκουληκιού και κατέδειξε την πρωτεΐνη-κεντρικό διακόπτη στην όλη διαδικασία της γήρανσης. Ειδικότερα, ο επικεφαλής καθηγητής της έρευνας τόνισε ότι με το πείραμα οι ερευνητές έδειξαν ότι η πρωτεΐνη (DCT-1/NIX) αποτελεί τον κεντρικό διακόπτη του μηχανισμού και είναι συστατικό των μιτοχονδρίων σε όλους τους οργανισμούς και στον άνθρωπο.
Η λειτουργία της ρυθμίζεται από σήματα ώστε να επαγάγει τελικά την καταστροφή των μιτοχονδρίων (μιτοφαγία), ενώ η συσσώρευση κατεστραμμένων μιτοχονδρίων προκαλεί οξειδωτικό στρες οδηγώντας και στην έναρξη της μιτοχονδριακής βιογένεσης. Ο συντονισμός των δύο αυτών διαδικασιών διατηρεί την εύρυθμη μιτοχονδριακή λειτουργία, απομακρύνοντας τα κατεστραμμένα μιτοχόνδρια και δημιουργώντας νέα και υγιή.
Τα ευρήματα των ερευνητών αναδεικνύουν έναν εξελιγμένο μοριακό μηχανισμό ο οποίος επιτρέπει στα κύτταρα να αυξομειώνουν τον αριθμό των μιτοχονδρίων ανάλογα με τις ενεργειακές τους ανάγκες και την έκθεση σε ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες στρες.
Είναι σημαντικό ότι η μείωση των επιπέδων μιτοφαγίας κατά τη γήρανση οδηγεί σε προοδευτική συσσώρευση, με αποτέλεσμα τόσο τη μη απομάκρυνση των κατεστραμμένων όσο και την εξασθένηση στη δημιουργία νέων μιτοχονδρίων. Κάτι τέτοιο οδηγεί τελικά σε ελάττωση του προσδόκιμου επιβίωσης. Αντίθετα, η ενίσχυση της ανακύκλωσης των μιτοχονδρίων θωρακίζει τα κύτταρα και συμβάλλει στην ανθεκτικότητα στο στρες και στη σημαντική αύξηση της διάρκειας ζωής του οργανισμού.
