Lassíthatja az enzimet az öregedéssel és a kapcsolódó betegségekkel?
Egy olyan enzim vizsgálata, amely megakadályozza a sejtek osztódását, eredményes út lehet az öregedés lassításának és az öregedéssel összefüggő betegségek kezelésének kutatására.
Erre a következtetésre jutottak a japán Kobe Egyetem kutatói, miután tanulmányozták a D-aminosav-oxidáz (DAO) enzimet és annak sejtekben betöltött szerepét.
A DAO metabolizálja a D-aminosavakat, amelyek tükörképes unokatestvéreikkel és az L-aminosavakkal ellentétben csak kevéssé vannak jelen az emlősök biológiájában.
Emiatt a legutóbbi tanulmányig a tudósok keveset tudtak a DAO szervezetben kifejtett hatásáról.
Az új megállapításból kiderül, hogy a D-aminosavak metabolizálása során a DAO reaktív oxigénfajtákat (ROS) termel, amelyek instabil molekulák csoportja, amelyek sejtstresszt okoznak.
Az olyan stresszorok, mint a DNS-károsodás és a ROS, öregedéssé változtatják a sejteket, egy visszafordíthatatlan állapotba, amelyben már nem képesek reprodukálódni.
A megállapítás egy olyan molekuláris mechanizmust tár fel, amely hiányzott azokból a korábbi vizsgálatokból, amelyek az ROS-t a sejtek öregedéséhez és öregedéséhez kötötte.
ROS és a sejt öregedése
A ROS fontos szereplője az öregedés biológiájának és számos olyan betegségnek, amelyek az életkor előrehaladtával általában növekszenek, mint például a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór, a cukorbetegség és sok rák.
A legutóbbi tanulmány az öregedő sejtek e kapcsolatban betöltött szerepének egyre növekvő megértését teszi lehetővé.
Visszafordíthatatlan állapotba lépés, amelyben már nem tud osztódni és szaporodni, nem feltétlenül csökkenti a sejt változás és befolyásolási képességét.
Korai kutatások szerint a sejtöregedés fő hatása az emberi biológiára a rák elleni védekezésben rejlik. Szeneszcens állapotba szorítva a károsodott DNS-sel rendelkező sejtek nem szaporodhatnak és nem okozhatnak daganatot.
Azóta azonban a vizsgálatok kimutatták, hogy az öregedő sejtek aktívak a szövetek helyreállításában, a sebgyógyulásban, az embrionális fejlődésben és az öregedésben.
A folyamatos kutatás fókuszában azok a különféle stresszorok állnak, amelyek a sejtek visszafordíthatatlan állapotba kerülését váltják ki.
Ezenkívül egyre több ismeret áll rendelkezésre arról, hogy az öregedéssel kapcsolatos biológiai változások és betegségek hogyan érintik a ROS-t és az öregedést.
Belemerül a DAO szerepébe
Korábbi munkájuk során a Kobe Egyetem kutatói felfedezték, hogy az öregedés kiváltja a p53 tumorszuppresszor molekulát, és ez aktiválja a DAO génjét.
Ez a tanulmány azonban nem fedezte fel teljesen a DAO és az öregedés közvetlen kapcsolatát ”- jegyzik meg.
Legfrissebb vizsgálatuk során a kutatók öregedéssé varázsolták a rákos sejteket azzal, hogy alacsony szintű „rákellenes gyógyszernek tették ki őket, amely DNS kettős szálszakadásokat váltott ki”.
Megállapították azonban, hogy a DAO aktivitás csökkentése akár gyógyszerekkel, akár génjének elhallgattatásával csökkentette az öregedést és a ROS termelést.
Egy másik kísérletben a DAO mutánsát alkalmazták, amely megakadályozta, hogy enzimként viselkedjen. A DAO ezen verziója azonban nem termelt ROS-t, és nem is elősegítette az öregedést.
A csapat szerint ez bizonyítja, hogy a DAO enzimként képes előállítani a ROS-t, ami lehetővé teszi a sejtekben az öregedés elősegítését.
További kísérleteiben a tudósok más utakat fedeztek fel, amelyek segítik a DAO-t a DNS károsodás által kiváltott öregedés elősegítésében.
Kulcsfontosságú tényező az SLC52A1 transzporter gén, amely elősegíti a koenzim flavin-adenin-dinukleotid (FAD) szintjének emelkedését.
A DAO-nak szüksége van FAD-ellátásra, és az SLC52A1 biztosítja ezt az ellátást a B-2-vitamin, a FAD egyik összetevőjének elérhetőségének növelésével.
A kutatók óvatosak az eredmények következményeivel kapcsolatban. A ROS nem mindig a rossz fiú: az egészségre is jótékony hatással lehet. Például az alacsony ROS-szint meghosszabbíthatja az élettartamot, és az immunrendszernek szüksége van rájuk a fertőzések leküzdéséhez.
Talán a ROS túltermelése okoz problémákat, és egyensúlyt teremthet a sejtstressz, a betegségek és az öregedés felé. Ebben a tekintetben a tanulmány azonosítja a DAO korábban ismeretlen szerepét.
A kutatók arra a következtetésre jutottak:
"Eredményeink egyértelműen mutatják a DAO új funkcióját, mint a DNS károsodás által kiváltott öregedés elősegítőjét, amely új betekintést nyújthat a [D] -aminosavak szerepébe a különböző fiziológiai és kóros folyamatokban, beleértve az öregedést, a rákot és az öregedést."
