VIDEO Ce leagă îmbătrânirea de boală? Un număr tot mai mare de cercetări afirmă că este vorba de un metabolism celular defectuos

VIDEO Ce leagă îmbătrânirea de boală? Un număr tot mai mare de cercetări afirmă că este vorba de un metabolism celular defectuos
septembrie 01 10:02 2024
Articol scris de:
Timp citire articol: 5 minut(e)

Îmbătrânirea este un proces biologic pe care nicio ființă umană nu-l poate evita. În mod ideal, înaintarea în vârstă ar trebui să fie un moment de relaxare și de a ne bucura de roadele muncii noastre. Îmbătrânirea are însă și o latură mai puțin plăcută, fiind deseori legată de boli.

În fiecare secundă, celulele din organism efectuează miliarde de reacții biochimice care alimentează funcțiile esențiale pentru viață, formând o rețea metabolică extrem de interconectată. Această rețea permite celulelor să crească, să prolifereze și să se repare, iar perturbarea ei poate conduce la procesul de îmbătrânire.

Dar îmbătrânirea cauzează declinul metabolic sau perturbarea metabolică accelerează îmbătrânirea? Sau ambele?

Pentru a răspunde la această întrebare de tipul „oul sau găina”, trebuie mai întâi să înțelegem cum se deteriorează procesele metabolice în timpul îmbătrânirii și al bolii.

Melanie R. McReynolds este profesor asistent de biochimie la Universitatea de Stat din pennsylvania (Penn State), iar laboratorul său se concentrează pe explorarea relației complexe dintre metabolism, stres și îmbătrânire.

Laboratorul de la Penn speră că această muncă va oferi strategii pentru a promova o îmbătrânire mai sănătoasă și o viață mai împlinită.

Legătura dintre metabolism și îmbătrânire

Îmbătrânirea este cel mai important factor de risc pentru multe dintre cele mai frecvente boli ale societății, inclusiv diabetul, cancerul, bolile cardiovasculare și tulburările neurodegenerative.

Un factor-cheie în spatele apariției acestor probleme de sănătate este perturbarea homeostaziei sau a echilibrului celular și metabolic.

Perturbarea homeostaziei destabilizează mediul intern al organismului, ducând la dezechilibre care pot declanșa o cascadă de probleme de sănătate, inclusiv tulburări metabolice, boli cronice și afectarea funcțiilor celulare care contribuie la îmbătrânire și la alte afecțiuni grave.

Metabolismul perturbat este legat de multe semne distinctive ale îmbătrânirii celulelor, cum ar fi scurtarea telomerilor, care este deteriorarea capetelor protectoare ale cromozomilor, și instabilitatea genomică, tendința de a forma mutații genetice.

Un metabolism disfuncțional este, de asemenea, legat de funcționarea deficitară a mitocondriilor, de senescența celulară sau de oprirea diviziunii celulelor, de dezechilibrele microbilor intestinali și de capacitatea redusă a celulelor de a detecta și de a răspunde la diferite substanțe nutritive.

Tulburările neurologice, cum ar fi boala Alzheimer, sunt exemple de afecțiuni legate de vârstă cu o legătură puternică între metabolismul dereglat și declinul funcțional.

De exemplu, echipa de cercetare a descoperit anterior că, la șoarecii care îmbătrânesc, capacitatea celulelor măduvei osoase de a produce, stoca și utiliza energie este suprimată din cauza activității crescute a unei proteine care modulează inflamația. Această stare de deficit de energie duce la o creștere a inflamației, care este agravată de dependența acestor celule îmbătrânite de glucoză ca sursă principală de combustibil.

Inhibarea acestei proteine în celulele măduvei osoase a șoarecilor îmbătrâniți revitalizează capacitatea celulelor de a produce energie, reduce inflamația și îmbunătățește plasticitatea unei zone a creierului implicată în memorie, spune echipa.

Această descoperire sugerează că o parte din îmbătrânirea cognitivă ar putea fi inversată prin reprogramarea metabolismului glucozei din celulele măduvei osoase pentru a restabili funcțiile imunitare.

Metabolismul poate fi împărțit în două mari procese: anabolismul, sau construirea de molecule, și catabolismul, sau descompunerea moleculelor.

Reorientarea medicamentelor pentru tratarea bolii Alzheimer

În cadrul cercetării publicate recent, laboratorul Penn a descoperit o nouă legătură între metabolismul perturbat al glucozei și boala neurodegenerativă.

Acest lucru i-a determinat pe cercetători să caute și să identifice un medicament conceput inițial pentru cancer care ar putea fi utilizat pentru a trata boala Alzheimer.

Laboratorul s-a concentrat asupra unei enzime numite IDO1, care joacă un rol esențial în prima etapă de descompunere a aminoacidului triptofan. Această cale produce un compus cheie numit kynurenină, care alimentează căile energetice suplimentare și răspunsurile inflamatorii. Cu toate acestea, kinurenina în exces poate avea efecte dăunătoare, inclusiv creșterea riscului de apariție a bolii Alzheimer.

Cercetătorii au constatat că inhibarea IDO1 poate recupera memoria și funcția creierului într-o serie de modele preclinice, inclusiv în culturi celulare și la șoareci. Pentru a înțelege de ce, ei s-au uitat la metabolismul celulelor creierului.

Creierul este unul dintre țesuturile cele mai dependente de glucoză din organism. Incapacitatea de a utiliza corect glucoza pentru a alimenta procesele critice ale creierului poate duce la declin metabolic și cognitiv.

Nivelurile ridicate de IDO1 reduc metabolismul glucozei prin producerea de kynurenină în exces. Astfel, inhibitorii IDO1 – concepuți inițial pentru a trata cancere precum melanomul, leucemia și cancerul de sân – ar putea fi reutilizați pentru a reduce cinurenina și a îmbunătăți funcția creierului.

Folosind o serie de modele de laborator, inclusiv șoareci și celule de la pacienții cu Alzheimer, laboratorul de la Penn State a constatat, de asemenea, că inhibitorii IDO1 pot restabili metabolismul glucozei în celulele creierului.

În plus, cercetătorii au reușit să restabilească metabolismul glucozei la șoarecii cu acumulare de amiloid și tau – proteine anormale implicate în multe tulburări neurodegenerative – prin blocarea IDO1.

Echipa speră că reorientarea acestor inhibitori ar putea fi benefică pentru diverse tulburări neurodegenerative.

Promovarea unei îmbătrâniri cognitive mai sănătoase

Efectele tulburărilor neurologice și ale declinului metabolic apasă greu asupra persoanelor, familiilor și economiei.

În timp ce mulți oameni de știință s-au concentrat pe combaterea efectelor din aval ale acestor boli, cum ar fi gestionarea simptomelor și încetinirea progresiei, tratarea acestor boli mai devreme poate îmbunătăți cogniția odată cu îmbătrânirea, speră oamenii de știință

Noile descoperiri sugerează că țintirea metabolismului are potențialul nu numai de a încetini declinul neurologic, ci și de a inversa progresia bolilor neurodegenerative precum Alzheimer, Parkinson și demența.

Descoperirea de noi perspective la intersecția dintre stres, metabolism și îmbătrânire poate deschide calea către o îmbătrânire mai sănătoasă, spun cercetătorii americani, subliniind că cercetările viitoare pot îmbunătăți înțelegerea modului în care metabolismul afectează răspunsurile la stres și echilibrul celular pe tot parcursul vieții.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu