Pe măsură ce îmbătrânim, corpul nostru suferă diverse modificări care pot avea un impact asupra sănătăţii generale şi ne fac mai sensibili la boli. Un factor comun în procesul de îmbătrânire este inflamaţia de grad scăzut, care contribuie la declinul cognitiv şi afecţiunile legate de vârstă. Căile responsabile de această inflamaţie şi impactul lor asupra îmbătrânirii naturale au rămas evazive până acum.
Un nou studiu condus de cercetători elveţieni de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) arată acum că o cale de semnalizare moleculară numită cGAS/STING joacă un rol critic în stimularea inflamaţiei cronice şi a declinului funcţional în timpul îmbătrânirii.
Prin blocarea proteinei STING, cercetătorii au reuşit să suprime răspunsurile inflamatorii în celulele şi ţesuturile senescente, ceea ce a dus la îmbunătăţirea funcţiei ţesuturilor.
Descoperirile au fost publicate miercuri, în revista Nature.
Calea de semnalizare moleculară cGAS/STING detectează prezenţa ADN-ului în celule. Aceasta implică două proteine, sintetaza GMP-AMP ciclică (cGAS) şi stimulatorul genelor pentru interferon (STING). Atunci când este activată, calea cGAS/STING declanşează un răspuns imunitar de apărare împotriva infecţiilor virale şi bacteriene.
Lucrările anterioare ale echipei au legat cGAS/STING de o serie de procese biologice, inclusiv de senescenţa celulară, un semn distinctiv al îmbătrânirii.
Pe baza acestor cercetări, oamenii de ştiinţă elveţieni au investigat dacă această cale ar putea sta la baza răspunsurilor imune neadaptate în timpul îmbătrânirii.
Noua cercetare a constatat că activarea proteinei STING declanşează modele specifice de activitate genetică în microglia, celulele imunitare de primă linie de apărare a creierului.
Aceste modele de activare a genelor s-au potrivit cu cele care apar în microglia în condiţii specifice de neurodegenerare, cum ar fi boala Alzheimer şi îmbătrânirea.
„În căutarea unui mecanism care să angajeze calea cGAS-STING în îmbătrânire, am luat în considerare speciile aberante de ADN mitocondrial", a explicat Andrea Ablasser de la EPFL, care a condus studiul.
Mitocondriile, organitele responsabile pentru producerea de energie, sunt bine cunoscute pentru o funcţionare perturbată în cazul îmbătrânirii şi a bolilor., a adăugat ea.
În microglia de la şoareci bătrâni, dar nu şi de la şoareci tineri, ADN-ul din mitocondrii s-a acumulat în citoplasma celulară, sugerând un posibil mecanism prin care calea cGAS-STING contribuie la inflamaţia din creierul îmbătrânit, au arătat cercetătorii.
Ei au studiat efectele blocării proteinei STING la şoarecii îmbătrâniţi. Aşa cum era de aşteptat datorită rolului său central în stimularea inflamaţiei, inhibarea STING a atenuat markerii inflamaţiei atât la periferie, cât şi în creier.
O constatare importantă a fost aceea că, animalele care au primit inhibitori STING au prezentat îmbunătăţiri semnificative ale memoriei spaţiale şi asociative. Blocarea STING a afectat, de asemenea, funcţia fizică, cu o îmbunătăţire a forţei şi rezistenţei musculare.
Studiul avansează cunoştinţele privind inflamaţia legată de îmbătrânire şi oferă, de asemenea, potenţiale strategii pentru încetinirea deteriorării cognitive în afecţiunile neurodegenerative asociate cu vârsta.
Constatările care elucidează interacţiunea neuroimună, care guvernează neurotoxicitatea dependentă de microglia este, de asemenea, promiţătoare pentru studiul viitor al bolilor neurodegenerative.
(Foto articol: O celulă microglială activată în creierul şoarecilor activi cGAS/STING. Credit: Gulen et al. Nature 02 August 2023).
