În organismele multicelulare, inclusiv la oameni, celulele se multiplică - un proces esenţial pentru creşterea embrionului, dezvoltarea în viaţa adultă şi vindecarea rănilor de zi cu zi.
Însă, în anumite condiţii, unele celule îşi pierd această capacitate şi intră într-o stare numită senescenţă. Aceste celule rămân active, dar nu mai pot să se dividă pentru a produce celule noi. În mod normal, organismul nostru are mecanisme pentru a elimina aceste celule senescente, dar, pe măsură ce îmbătrânim, sistemul imunitar devine mai puţin eficient în această sarcină.
„Pe lângă faptul că nu se mai divid, celulele senescente declanşează un program inflamator, secretând molecule inflamatorii,” explică dr. Peter Adams, director şi profesor la spitalul Sanford Burnham Prebys, autor principal şi corespondent al studiului.
Această activitate inflamatorie este cunoscută sub numele de fenotip secretor asociat senescenţei (SASP). Atunci când prea multe celule cu SASP eliberează molecule inflamatorii, acestea pot contribui la inflamaţia cronică din organism. Această inflamaţie sistemică persistentă, numită „inflamaţie asociată îmbătrânirii”, a fost corelată cu numeroase boli legate de vârstă.
Mitocondriile controlează mecanismele inflamatorii ale celulelor senescente
O echipă de oameni de ştiinţă de la Sanford Burnham Prebys, a publicat recent în revista Nature Communications descoperiri esenţiale care arată că mitocondriile (sursele de energie ale celulelor) joacă un rol cheie în controlul unui proces de reparare a ADN-ului, esenţial pentru suprimarea SASP şi, implicit, pentru reducerea inflamaţiei cronice asociate îmbătrânirii.
Cercetătorii au indus senescenţa în celule umane prin expunerea la radiaţii şi au demonstrat că proteina p53, cunoscută şi sub numele de „gardianul genomului”, suprimă SASP şi unul dintre factorii declanşatori ai acestuia: formarea fragmentelor de cromatină citoplasmatică (CCF).
CCF sunt fragmente de ADN deteriorat care sunt expulzate din nucleul celulei şi ajung în citoplasmă. Prezenţa acestor fragmente de ADN în locuri unde nu ar trebui să fie poate activa sistemul imunitar şi poate contribui la SASP, alimentând astfel inflamaţia cronică.
Validarea descoperirilor în modele animale
Pentru a valida aceste descoperiri, cercetătorii au administrat unui grup de şoareci o moleculă experimentală dezvoltată iniţial pentru activarea proteinei p53, cu scopul de a inhiba tumorile. La şoarecii îmbătrâniţi, acest tratament nu a redus numărul de celule senescente, dar a inversat semnătura moleculară care caracterizează SASP, reducând astfel potenţialul inflamator al acestor celule.
Acest rezultat sugerează o strategie promiţătoare pentru limitarea inflamaţiei cronice legate de vârstă.
În plus, cercetătorii au descoperit că disfuncţia mitocondrială este o trăsătură comună a celulelor senescente. Mitocondriile deteriorate pot favoriza formarea CCF şi pot reduce expresia genei care codifică proteina p53, amplificând astfel fenotipul inflamator al acestor celule.
„Am identificat un circuit celular capabil să promoveze repararea ADN-ului şi să menţină integritatea genomului, suprimând în acelaşi timp inflamaţia dăunătoare asociată celulelor senescente, care contribuie la bolile legate de vârstă,” explică dr. Karl Miller, unul dintre autorii studiului.
Perspective pentru viitor: cum se poate preveni inflamaţia cronică?
Cercetătorii au demonstrat că această cale moleculară poate fi modificată cu ajutorul medicamentelor existente, atât în culturi celulare, cât şi în modele animale.
Acest lucru sugerează că, în viitor, ar putea fi posibil să se dezvolte terapii ţintite care să activeze p53 pentru a promova un proces de îmbătrânire mai sănătos.
„Aceasta este doar o primă etapă,” spune dr. Z. Wang.
Prin extinderea studiului şi integrarea altor biomarkeri, cercetătorii speră să dezvolte strategii eficiente pentru combaterea inflamaţiei cronice şi prevenirea bolilor asociate îmbătrânirii.
Prin aceste descoperiri, oamenii de ştiinţă deschid calea către noi terapii care nu doar că ar putea încetini îmbătrânirea celulară, dar ar putea şi preveni o gamă largă de boli degenerative legate de inflamaţia cronică.
