ποια όργανα γερνούν ιδιαίτερα γρήγορα; το «cell» ανακαλύπτει τον κρυμμένο «οδηγό» της γήρανσης
2024-09-23
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
▎επεξεργασία από την ομάδα περιεχομένου wuxi apptec καθώς γερνάμε, οι διάφοροι ιστοί και όργανα που αποτελούν το σώμα δεν γερνούν ταυτόχρονα. πολλοί άνθρωποι μπορεί να δουν σημάδια γήρανσης από το δέρμα και τα μαλλιά τους στην πραγματικότητα, ορισμένα όργανα στο σώμα γερνούν πιο γρήγορα από το δέρμα.για παράδειγμα, το συκώτι, ως το μεγαλύτερο μεταβολικό όργανο στο ανθρώπινο σώμα, είναι ένα από τα όργανα που φέρουν το κύριο βάρος της διαδικασίας γήρανσης.συκώτιεμφανίζει τυπικά φαινόμενα γήρανσης όπως αυξημένη φλεγμονή και ίνωση, εξασθενημένη ικανότητα αναγέννησης και μειωμένη ικανότητα αποκατάστασης μετά από τραυματισμό, με αποτέλεσμα μείωση της μεταβολικής λειτουργίας και της ικανότητας κατά του στρες.το γιατί ορισμένα όργανα γερνούν γρηγορότερα έχει προβληματίσει εδώ και καιρό τους επιστήμονες. η εύρεση της απάντησης σε αυτό το ερώτημα είναι πιθανό να παρέχει στοχευμένες μεθόδους παρέμβασης για την καθυστέρηση της γήρανσης. πρόσφατα, στο κορυφαίο ακαδημαϊκό περιοδικό "cell", μια ερευνητική ομάδα που αποτελείται από το πανεπιστήμιο της γενεύης, το πανεπιστημιακό νοσοκομείο της βέρνης και άλλα ιδρύματα στην ελβετία ανακάλυψεένας παράγοντας που αγνοείται: μεταλλάξεις που κρύβονται σε μη κωδικοποιητικές περιοχές του dna. αυτές οι μεταλλάξεις δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν, αλλά μπορούν να εξηγηθούνγιατί όργανα όπως το συκώτι και τα νεφρά γερνούν πιο γρήγορα από άλλα όργανα (όπως το δέρμα και τα έντερα)。στα μόρια του dna, τα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες αντιπροσωπεύουν μόνο ένα μικρό μέρος και τα περισσότερα από τα υπόλοιπα ανήκουν σε μη κωδικοποιητικές περιοχές. οι μη κωδικοποιητικές περιοχές θεωρούνταν κάποτε άχρηστο «άχρηστο dna», αλλά μετά από εις βάθος εξερεύνηση, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι μη κωδικοποιητικές περιοχές εμπλέκονται στη ρύθμιση ή την οργάνωση της έκφρασης γονιδίων και είναι πολύ σημαντικές για το πότε και πού εμφανίζονται σωστά οι πρωτεΐνες. τώρα, με την πρόοδο στην τεχνολογία αλληλούχισης, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν μεταλλάξεις σε μη κωδικοποιητικές περιοχές και να αναλύσουν τα αποτελέσματά τους.όταν το dna είναι κατεστραμμένο και μεταλλάσσεται, τα συστήματα επισκευής αποτρέπουν τη συσσώρευση σφαλμάτων. τα σφάλματα στις κωδικοποιητικές περιοχές μπορούν να ανιχνευθούν όταν το γονίδιο μεταγράφεται σε rna (δηλαδή όταν το γονίδιο ενεργοποιείται). τα σφάλματα σε μη κωδικοποιητικές περιοχές ανακαλύπτονται κατά την αντιγραφή του dna κατά την ανανέωση των κυττάρων.
σε όργανα όπως το δέρμα και τα έντερα που έρχονται συχνά σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, τα κύτταρα είναι επιρρεπή σε φθορά και η συχνότητα ανανέωσης είναι πολύ υψηλή και η αντιγραφή του dna γίνεται συχνά αντίθετα, η συχνότητα ανανέωσης των κυττάρων σε ιστούς όπως το ήπαρ και τα νεφρά είναι πολύ χαμηλότερη, γενικά αναπαράγεται μόνο μερικές φορές το χρόνο και οι μεταλλάξεις του dna σε μη κωδικοποιητικές περιοχές δεν είναι εύκολο να ανιχνευθούν.σε αυτή τη μελέτη, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν το συκώτι ποντικιού ως αντικείμενο έρευνας και ανακάλυψαν τη σχέση μεταξύ αυτών των κρυφών μεταλλάξεων και της γήρανσης των οργάνων. οι ερευνητές πραγματοποίησαν μερικές εκτομές ήπατος σε νεαρά ποντίκια και ηλικιωμένα ποντίκια αντίστοιχα, και παρακολούθησαν τη διαδικασία αντιγραφής του dna που ξεκίνησε στο νεαρό και στο ηλικιωμένο ήπαρ κατά την αναγέννηση μετά τη χειρουργική επέμβαση. η εφημερίδα επισημαίνει ότιαυτή είναι η πρώτη in vivo πειραματική εξέταση της κινητικής αντιγραφής του dna υπό φυσιολογικές συνθήκες.。▲σχηματικό διάγραμμα αυτής της έρευνας (πηγή εικόνας: αναφορά [1])βρήκαν ότι σε νεαρά ποντίκια,η θέση ενεργοποίησης προέλευσης αντιγραφής (πυροδότηση προέλευσης) είναι πολύ σαφής και βρίσκεται στη μη κωδικοποιητική περιοχή του dna., αυτό το χαρακτηριστικό θέσης ισχύει και στα ανθρώπινα κύτταρα. σε ηλικιωμένα ποντίκια, αν και η θέση της αρχής αντιγραφής είναι η ίδια, η αποτελεσματικότητα ενεργοποίησης της αρχής μειώνεται σημαντικά, συνοδευόμενη από μια απόκριση στρες αντιγραφής dna.περαιτέρω ανάλυση διαπίστωσε ότι η μη κωδικοποιητική περιοχή dna των ηλικιωμένων ποντικών συσσώρευσε πάρα πολλές μεταλλάξεις, συμπεριλαμβανομένης της αρχής της αντιγραφής.η βασική πρωτεΐνη κινάσης atr του σημείου ελέγχου βλάβης ενεργοποιείται σαν σύστημα συναγερμού, αποτρέπουν την αντιγραφή του dna και συνεπώς αποτρέπουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, οδηγώντας σε υποβάθμιση της κυτταρικής λειτουργίας και γήρανση των ιστών.όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αναστολείς atr για να "αφοπλίσουν" τον συναγερμό και να ενεργοποιήσουν την αρχή αντιγραφής του dna κατά την αναγέννηση του ήπατος σε ηλικιωμένα ποντίκια, αν και η αποτελεσματικότητα της έναρξης της αντιγραφής μπορούσε να αποκατασταθεί, δεν αύξησε το ποσοστό των ηπατικών κυττάρων που εισέρχονται στον κυτταρικό κύκλο σε αυτό. νεαρών ποντικών, οδηγώντας επίσης σε φλεγμονώδη απόκριση στο ήπαρ.πηγή εικόνας: 123rf
με βάση αυτά τα αποτελέσματα, οι συγγραφείς της μελέτης εικάζουν, «εάν η γήρανση είναι ένα αναδιπλασιαστικό στρες που προκαλείται από κρυφή βλάβη του dna, αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί τα αργά πολλαπλασιαζόμενα όργανα όπως το συκώτι έχουν φτωχότερους ρυθμούς ανάπτυξης από τους ιστούς που πολλαπλασιάζονται με υψηλό ρυθμό όπως το έντερο». ". επειδή στο ήπαρ, τα κύτταρα παραμένουν σε κατάσταση ηρεμίας για μεγάλο χρονικό διάστημα,έχει συσσωρευτεί υπερβολική κρυπτική βλάβη σε μη κωδικοποιητικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένης επαρκούς βλάβης του dna στην αρχή της αντιγραφής, η οποία έχει επιφέρει αυξανόμενη πίεση αντιγραφής στα κύτταρα.αντίθετα, εάν τα κύτταρα ενημερώνονται συχνά, η ζημιά δεν είναι εύκολο να συσσωρευτεί και η προέλευση της αναπαραγωγής μπορεί να διατηρήσει καλύτερα την αποτελεσματικότητα.με βάση τα παραπάνω ευρήματα, ο συγγραφέας επεσήμανε περαιτέρω ιδέες για την πρόληψη της γήρανσης. ο συγγραφέας πιστεύει ότιδεν είναι η ίδια η κρυφή βλάβη του dna που προκαλεί τη γήρανση, αλλά η απάντηση του κυττάρου σε αυτή τη βλάβη. η κυτταρική γήρανση μπορεί να συμβεί όταν τα κύτταρα προσπαθούν να αντιγράψουν το dna τους υπό συνθήκες στρες αντιγραφής του dna. επομένως, η αποκατάσταση κρυμμένης βλάβης του dna πριν από την έναρξη της αντιγραφής μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή της γήρανσης.
[1] giacomo g. rossetti et al., in vivo δυναμική αντιγραφής dna αποκαλύπτει το εξαρτώμενο από τη γήρανση το στρες αντιγραφής, cell (2024). doi: 10.1016/j.cell.2024.08.034.
αποποίηση ευθύνης: η ομάδα περιεχομένου της wuxi apptec επικεντρώνεται στην εισαγωγή της παγκόσμιας προόδου της έρευνας στον τομέα της βιοϊατρικής υγείας. αυτό το άρθρο προορίζεται μόνο για ανταλλαγή πληροφοριών οι απόψεις που εκφράζονται στο άρθρο δεν αντιπροσωπεύουν τη θέση του wuxi apptec, ούτε σημαίνει ότι το wuxi apptec υποστηρίζει ή αντιτίθεται στις απόψεις που εκφράζονται στο άρθρο. αυτό το άρθρο δεν αποτελεί σύσταση θεραπείας. εάν χρειάζεστε καθοδήγηση σχετικά με τις επιλογές θεραπείας, παρακαλούμε πηγαίνετε σε ένα κανονικό νοσοκομείο.
