Napredak u javnom zdravstvu i medicini pomogao je ljudima da žive dulje nego ikad prije. Međutim, te dodatne godine često su pogođene lošim zdravljem, a ne vitalnošću. Iako je starenje neizbježno, ono uvelike povećava rizik od mnogih kroničnih bolesti, uključujući rak, dijabetes i Alzheimerovu bolest.

Razumijevanje zašto starenje tako često ide ruku pod ruku s bolešću središnji je fokus laboratorija koji vodi Kris Burkewitz, docent stanične i razvojne biologije. Njegov tim istražuje je li moguće odvojiti biološki proces starenja od razvoja bolesti, s ciljem da pomogne ljudima da ostanu zdraviji i u kasnijoj životnoj dobi. Kako bi to učinio, laboratorij proučava kako stanice organiziraju svoje unutarnje strukture, poznate kao organele, i kako promjene u tim strukturama utječu na stanične performanse, metabolizam i rizik od bolesti.

INTRIGANTAN FENOMEN /

Nova studija otkriva: Skrivaju li plave zone zaista tajnu dugovječnosti?

U nedavnoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Cell Biology, Burkewitz i njegovi kolege opisuju novootkriveni način na koji stanice reagiraju na starenje. Njihovo istraživanje pokazuje da stanice aktivno preoblikuju endoplazmatski retikulum (ER), jednu od najvećih i najsloženijih struktura unutar stanice. Umjesto da ostane statičan, ER prolazi kroz kontrolirano preoblikovanje kako organizmi stare.

Tim je otkrio da se ovo preoblikovanje događa kroz proces koji se naziva ER fagija. Tijekom nje, stanice selektivno razgrađuju specifične regije ER-a. Identificiranje ER fagije kao dijela procesa starenja sugerira da bi jednog dana mogla postati meta lijekova usmjerenih na stanja povezana sa starenjem, uključujući neurodegenerativne poremećaje i metaboličke bolesti.

"Dok su mnoge prethodne studije dokumentirale kako se razine različitih staničnih mehanizama mijenjaju s godinama, mi se umjesto toga usredotočujemo na to kako starenje utječe na način na koji stanice smještaju i organiziraju te mehanizme unutar svojih složenih unutarnjih arhitektura", rekao je Burkewitz.

Stanica kao tvornica koja proizvodi mnogo složenih proizvoda

Koliko dobro stanica funkcionira ovisi ne samo o tome koje molekularne alate sadrži, već i o tome kako su ti alati raspoređeni. Burkewitz uspoređuje stanicu s tvornicom koja proizvodi mnogo složenih proizvoda. Čak i ako je svaki stroj potreban za proizvodnju prisutan, učinkovitost ovisi o postavljanju tih strojeva na prava mjesta i redoslijedu.

"Kada je prostor ograničen ili se promijene zahtjevi proizvodnje, tvornica mora reorganizirati svoj raspored kako bi proizvela prave proizvode. Ako se organizacija pokvari, proizvodnja postaje vrlo neučinkovita", rekao je.

Foto: Shutterstock

ER igra središnju ulogu u ovoj staničnoj organizaciji. Formira opsežnu mrežu slojeva i cjevčica koji pomažu u proizvodnji proteina i lipida, a istovremeno djeluju kao strukturni okvir za ostatak stanice. Unatoč njegovoj važnosti, znanstvenici su prije imali ograničeno razumijevanje o tome kako se struktura ER-a mijenja kako životinje stare.

"Nismo samo dodali dio slagalici starenja - pronašli smo cijeli dio koji nije ni dotaknut", rekao je Eric Donahue, doktor znanosti, prvi autor studije. Donahue je student medicine u Programu za osposobljavanje medicinskih znanstvenika koji je završio doktorsko istraživanje u laboratoriju Burkewitz, gdje je proučavao ER fagiju, preoblikovanje ER-a i starenje.

Kako bi promatrali kako se ER mijenja tijekom vremena, istraživački tim koristio je nove genetske alate uz naprednu svjetlosnu i elektronsku mikroskopiju. Proučavali su žive crve Caenorhabditis elegans, dobro uspostavljeni modelni organizam za istraživanje starenja. Ovi crvi su prozirni i imaju kratak životni vijek, što znanstvenicima omogućuje izravno promatranje staničnih promjena unutar netaknutih životinja kako stare.

'Promjene u ER-u događaju se relativno rano kod starenja'

Istraživači su otkrili da stanice koje stare značajno smanjuju količinu "grubog" ER-a, oblika povezanog s proizvodnjom proteina. Nasuprot tome, tubularni oblik ER-a, koji je uže povezan s proizvodnjom lipida ili masti, smanjuje se samo neznatno. Ovaj obrazac podudara se s dobro poznatim značajkama starenja, poput smanjene sposobnosti održavanja zdravih proteina i metaboličkih promjena koje doprinose nakupljanju masti u novim tkivima. Međutim, potrebna su dodatna istraživanja kako bi se potvrdile izravne uzročno-posljedične veze.

Studija je također pokazala da ER fagija igra aktivnu ulogu u preoblikovanju ER-a tijekom starenja. Važno je napomenuti da je ER fagija povezana sa životnim vijekom, što sugerira da izravno doprinosi zdravijem starenju, a ne samo odražava propadanje stanica.

VRLO SU JEDNOSTAVNI /

Liječnik savjetuje: Ovo je šest načina za očuvanje mladolikog mozga u starosti

Laboratorij Burkewitz planira nastaviti ispitivati ​​kako različite strukture ER-a utječu na metabolizam i na staničnoj i na razini cijelog organizma. Budući da ER pomaže u organiziranju mnogih drugih komponenti unutar stanice, razumijevanje kako njegovo preoblikovanje utječe na širi stanični krajolik bit će ključni sljedeći korak.

"Promjene u ER-u događaju se relativno rano u procesu starenja. Jedna od najuzbudljivijih implikacija ovoga je da bi to mogao biti jedan od okidača za ono što dolazi kasnije: disfunkciju i bolest", rekao je Burkewitz.

Ako istraživači mogu točno identificirati što pokreće ove rane promjene ER-a, mogli bi spriječiti niz događaja koji dovode do bolesti povezanih sa starenjem, piše Science Daily.

NET I VOYO /

Prijavite se na Net.hr s istom e-mail adresom kojom ste pretplaćeni na Voyo i čitajte sadržaje bez oglasa!

POGLEDAJTE GALERIJU

SLAŽETE LI SE? /

Ovo je deset najljepših slavnih žena na svijetu, prema znanosti: Imaju skoro pa savršene proporcije

POGLEDAJTE VIDEO: Neurologinja otkriva kako prepoznati teško stanje kod žena: 'Ovo su ključni simptomi'