Jak się komfortowo starzeć? Naukowcy są nieco bliżej odpowiedzi

Starzenie się organizmu wynika z negatywnych zmian dotyczących procesów molekularnych zachodzących w komórkach. Zmiany te zachodzą stopniowo i upośledzają żywotność komórek, czyli głównie zdolności do namnażania się i regenerowania tkanek. Obniża się także wydajność poszczególnych narządów. Dlatego m.in. system immunologiczny u osób starszych jest mniej sprawny, co pociąga za sobą większą podatność na choroby zakaźne. To jednak tylko jeden z bardzo wielu przykładów – wraz z upływem lat również nasza skóra traci elastyczność, zmniejsza się masa mięśni, pogarsza się słuch, wzrok, wypada coraz więcej włosów… Niestety, do tej pory nie jest jasne, jak poszczególne procesy molekularne wpływają na te zmiany i czy możliwa jest ich korekta, która przywróciłaby człowiekowi młodość (albo przynajmniej pewne jej cechy). Ważne wskazówki daje tu nowa publikacja z „Nature”.

Artykuł dotyczy regulacji genetycznej transkrypcji – jednego z kilku najważniejszych procesów odpowiedzialnych za właściwości komórek, a tym samym całego organizmu. Jego wynikiem jest pojawienie się w komórkach mRNA, czyli takiej formy zapisu genów zgromadzonych w DNA, który następnie – w procesie translacji – zostanie przepisany na ciąg aminokwasów tworzących białka, czyli ostateczne produkty genów. Od dawna wiedziano, że transkrypcja zmienia się wraz z wiekiem nie tylko w komórkach ludzi, ale i u innych badanych pod tym kątem organizmów. Skutkiem jej upośledzenia jest zmiana w ilości i jakości białek w komórkach.

Autorzy publikacji – niemieccy naukowcy z Kolonii i Getyngi, we współpracy z Brytyjczykami z University College London, pracujący pod kierunkiem prof. Andreasa Beyera, przebadali zmiany dotyczące procesu transkrypcji związane ze starzeniem u pięciu gatunków: nicienia C. elegans, muszki owocowej, szczura, myszy i człowieka (w tym ostatnim przypadku badano komórki hodowane w laboratorium). Wybrali zatem gatunki, które mają bardzo różną średnią długość życia: od kilkunastu dni u nicienia do kilkudziesięciu lat u ludzi.

Wyniki ich prac pokazują, że transkrypcja w komórkach wszystkich tych organizmów przyspiesza wraz z wiekiem, a równocześnie staje się coraz bardziej niechlujna: mRNA zawiera coraz więcej błędów, a zatem pogarsza się jakość białek. Powodem przyspieszenia transkrypcji jest większa szybkość przemieszczania się po nici DNA głównego enzymu odpowiedzialnego za przepisywanie informacji genetycznej na RNA – RNA polimerazy II. Co niezwykle ciekawe, podobne zmiany obserwowano u wszystkich badanych gatunków, a więc niezależnie od tego, czy proces starzenia trwał 2 tygodnie (u nicieni), czy np. rok (u myszy).

Do błędów w sekwencji nukleotydów w mRNA przyczynia się nie tylko zbyt szybko przepisująca informację genetyczną RNA polimeraza II, ale również pogorszenie kontroli jednego z procesów składowych dojrzewania mRNA, tzw. splicingu. Polega on na wycinaniu i ponownych sklejaniu pewnych fragmentów uzyskanego w wyniku transkrypcji mRNA. To bardzo precyzyjny i wielostopniowy proces – ewentualne pomyłki w jego przebiegu mogą skutkować pojawianiem się białek defektywnych, mogących powodować m.in. nowotworzenie.

Co jednak zdumiewające, dokładność transkrypcji i splicingu może być kontrolowana i jest przywracana poprzez działania opóźniające starzenie. Naukowcy wykazali, że tak się dzieje przy interwencji w dietę lub w sygnalizację insulinową. Od dawna wiadomo, że te dwa czynniki przyczyniają się do przedłużenia średniej długości życia u analizowanych organizmów. Badania Niemców i Brytyjczyków pokazały też, że długość życia i potencjał podziałów komórek wydłuża się wtedy, gdy zmniejszano prędkość odczytywania informacji genetycznej przez RNA polimerazę II.

To odkrycie dostarcza wskazówek, w jaki sposób nauka będzie mogła w przyszłości przyczynić się do zdrowego starzenia się ludzi. Napawa ono również nadzieją na znalezienie środków pozwalających na przedłużenie długości życia przy ograniczeniu ułomności wynikających z podeszłego wieku.

To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.