Τα κύτταρά μας είναι λιγότερο πιθανό να εκφράζουν τα μακρύτερα γονίδια καθώς γερνάμε

Ζήσης Ψάλλας

Πρόσφατες μελέτες γηρασμένων οργανισμών έχουν εντοπίσει ένα συστηματικό φαινόμενο, που χαρακτηρίζεται από αρνητική συσχέτιση μεταξύ του μήκους των γονιδίων και της έκφρασής τους σε διάφορους τύπους κυττάρων.

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Η γήρανση μπορεί να αφορά λιγότερο συγκεκριμένα «γονίδια γήρανσης» και περισσότερο την έκφραση των μακρύτερων γονιδίων. Πολλές από τις αλλαγές που σχετίζονται με τη γήρανση μπορεί να οφείλονται στη μειωμένη έκφρασή τους, λένε οι ερευνητές σε ένα άρθρο γνώμης που δημοσιεύθηκε στις 21 Μαρτίου στο περιοδικό Trends in Genetics.

Μείωση της έκφρασης των μακρών γονιδίων με την ηλικία έχει παρατηρηθεί σε ένα ευρύ φάσμα ζώων, από σκουλήκια έως σε διάφορους τύπους ανθρώπινων κυττάρων και ιστών, καθώς και σε άτομα με νευροεκφυλιστική νόσο. Πειράματα σε ποντίκια δείχνουν ότι το φαινόμενο μπορεί σχετίζεται με αντιγηραντικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του διατροφικού περιορισμού.

«Αν με ρωτάτε, αυτή είναι η κύρια αιτία συστηματικής γήρανσης σε ολόκληρο το σώμα», λέει ο συν-συγγραφέας και μοριακός βιολόγος Jan Hoeijmakers του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Erasmus στο Ρότερνταμ. το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας· και Oncode Institute/Institute Princess Maxima, Ουτρέχτη.

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Η γήρανση σχετίζεται με αλλαγές σε μοριακό, κυτταρικό και οργανικό επίπεδο -από την αλλοιωμένη παραγωγή πρωτεϊνών έως τον υποβέλτιστο μεταβολισμό των κυττάρων έως την αρχιτεκτονική των ιστών. Αυτές οι αλλαγές πιστεύεται ότι προέρχονται από βλάβες στο DNA που προκύπτουν από αθροιστική έκθεση σε επιβλαβείς παράγοντες όπως η υπεριώδης ακτινοβολία ή τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου που δημιουργούνται από τον δικό μας μεταβολισμό.

«Για πολύ καιρό, το πεδίο της γήρανσης έχει επικεντρωθεί στα γονίδια που σχετίζονται με τη γήρανση, αλλά η εξήγησή μας είναι ότι είναι πολύ πιο τυχαίο -είναι ένα φυσικό φαινόμενο που σχετίζεται με το μήκος των γονιδίων και όχι με συγκεκριμένα γονίδια που εμπλέκονται», λέει ο συν-συγγραφέας Ander Izeta του Ινστιτούτου Ερευνών Υγείας Biogipuzkoa και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Donostia, Ισπανία.

Ουσιαστικά έρχεται στην τύχη. Τα μακρά γονίδια έχουν απλώς περισσότερες πιθανές θέσεις που θα μπορούσαν να καταστραφούν. Οι ερευνητές το συγκρίνουν με ένα οδικό ταξίδι -όσο μεγαλύτερο είναι το ταξίδι, τόσο πιο πιθανό είναι κάτι να πάει στραβά. Και επειδή ορισμένοι τύποι κυττάρων τείνουν να εκφράζουν μακρά γονίδια περισσότερο από άλλους, αυτά τα κύτταρα είναι πιο πιθανό να συσσωρεύσουν βλάβη στο DNA καθώς γερνούν.

Τα κύτταρα που δεν διαιρούνται (ή πολύ σπάνια) φαίνονται επίσης να είναι πιο επιρρεπή σε σύγκριση με τα ταχέως αναδιπλασιαζόμενα κύτταρα, επειδή τα μακρόβια κύτταρα έχουν περισσότερο χρόνο να συσσωρεύσουν βλάβη στο DNA και πρέπει να βασίζονται σε μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA για να τα διορθώσουν, ενώ τα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα τείνουν να είναι βραχύβια.

Επειδή τα νευρικά κύτταρα είναι γνωστό ότι εκφράζουν ιδιαίτερα μακριά γονίδια και είναι επίσης μη διαιρούμενα, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στο φαινόμενο και οι ερευνητές υπογραμμίζουν τη σχέση μεταξύ γήρανσης και νευροεκφυλισμού.

Πολλά από τα γονίδια που εμπλέκονται στην πρόληψη της συσσώρευσης πρωτεϊνών στη νόσο Αλτσχάιμερ είναι εξαιρετικά μακρά και οι παιδιατρικοί ασθενείς με καρκίνο, που θεραπεύονται με χημειοθεραπεία που καταστρέφει το DNA, υποφέρουν αργότερα από πρόωρη γήρανση και νευροεκφυλισμό.