O nouă descoperire arată că celulele îşi pot ajusta răspunsul la stres, oferind indicii pentru tratarea mai eficientă a cancerului şi a bolilor neurodegenerative
Celulele nu urmează un răspuns rigid la stres – ele sunt mult mai adaptabile decât se credea anterior. Un nou studiu demonstrează că acest răspuns poate fi reglat fin în funcţie de tipul şi intensitatea agresiunii.
Această descoperire, botezată „răspuns integrat compartimentat la stres" (split-integrated stress response – s-ISR), ar putea transforma strategiile terapeutice pentru cancer şi boli neurodegenerative, unde celulele fie se autodistrug, fie se adaptează în mod periculos.
Când celulele organismului se confruntă cu stres, cum ar fi expunerea la toxine, mutaţii genetice, privarea de nutrienţi sau alţi factori agresivi, ele îşi opresc temporar activităţile obişnuite. În schimb, îşi redirecţionează resursele pentru conservarea energiei, repararea daunelor şi întărirea mecanismelor de apărare.
Dacă stresul este moderat sau trecător, celulele îşi recapătă funcţionalitatea normală. Însă, dacă daunele sunt prea severe, acestea declanşează mecanisme de moarte celulară programată.
Până acum, cercetătorii considerau că răspunsul celular la stres era un proces liniar: senzorii celulari detectează agresiunea, activează o proteină esenţială, care ulterior modulează activitatea altor proteine, încetinind sau oprind funcţiile celulare normale.
Însă, un nou studiu realizat la Universitatea Case Western Reserve, publicat miercuri în revista Nature, a demonstrat că acest mecanism este mult mai flexibil şi compartimentat decât s-a presupus anterior.
Echipa de cercetători a descoperit că celulele pot modifica răspunsul în funcţie de tipul, intensitatea şi durata stresului. Acest sistem avansat de reglare a fost denumit răspuns integrat la stres divizat (s-ISR) şi ar putea duce la noi abordări pentru eliminarea celulelor canceroase şi tratarea bolilor neurodegenerative.
Un sistem flexibil şi adaptabil
Prof. Maria Hatzoglou, specialist în genetică şi ştiinţe genomice la facultatea de medicină Case Western Reserve şi autor principal al studiului, a demonstrat pentru prima dată că răspunsul celular la stres nu este un proces uniform, ci poate fi ajustat în funcţie de natura, intensitatea şi durata agresiunii.
Această descoperire oferă noi perspective asupra modului în care celulele – de la drojdii până la celulele umane – îşi adaptează funcţiile la schimbările din mediu.
„Acest studiu reprezintă o schimbare de paradigmă în înţelegerea stresului celular. Răspunsul integrat la stres nu este un mecanism rigid, ci un sistem adaptativ care se modifică în funcţie de tipul şi intensitatea stresului resimţit de celulă." – a declarat miercuri prof. Hatzoglou.
Boala rară Vanishing White Matter: un studiu de caz
Pentru a testa acest mecanism, cercetătorii au utilizat modele murine ale bolii Vanishing White Matter (VWM), o afecţiune neurologică rară care determină degenerarea progresivă a substanţei albe cerebrale la copii.
Boala duce la simptome severe, precum dificultăţi motorii, convulsii şi declin cognitiv, iar studiul a identificat mutaţii genetice care afectează proteina esenţială pentru oprirea activităţilor celulare în condiţii de stres.
Astfel, celulele cerebrale ale pacienţilor cu VWM prezintă un defect în mecanismul de protecţie, fiind excepţional de vulnerabile şi declanşând moarte celulară chiar şi la un minimum stres, cum ar fi febra sau traumatismele craniene uşoare.
Implicaţii pentru alte boli neurodegenerative
Cercetătorii susţin că mecanisme similare ar putea fi implicate şi în alte boli neurodegenerative cu debut tardiv, precum scleroza multiplă (SM) şi scleroza laterală amiotrofică (SLA).
În aceste patologii, celulele cerebrale afectate îşi menţin funcţiile relativ bine în condiţii normale, dar stresori minori accelerează semnificativ declinul neurodegenerativ.
Adaptarea cancerului la stres: un nou mecanism terapeutic
Înţelegerea acestor mecanisme ar putea avea un impact major în oncologie.
Celulele canceroase răspund la stresul indus de chimioterapie în două moduri principale:
- Se autodistrug, facilitând eliminarea tumorii.
- Se adaptează şi supravieţuiesc, dezvoltând rezistenţă la tratament.
Prof. Hatzoglou intenţionează să studieze celulele cancerului de sân rezistente la chimioterapie, pentru a înţelege cum acestea reuşesc să se adapteze la stres şi să identifice noi ţinte terapeutice.
Concluzii
Descoperirea răspunsului integrat compartimentat la stres (s-ISR) reprezintă un progres major în biologia celulară, demonstrând că mecanismele de răspuns la stres sunt mult mai flexibile decât se credea anterior.
Această nouă perspectivă ar putea conduce la dezvoltarea unor tratamente inovatoare pentru cancer, boli neurodegenerative şi alte afecţiuni asociate cu răspunsul celular la stres.
