Produžavanje života, a osobito poboljšanje kvalitete života u
starosti, danas je jedan od svetih gralova medicine, među ostalim upravo
zato što ljudi sve duže žive.
Što je golokrtičasti štakor i zašto je važan?
Golokrtičasti štakor je glodavac iz porodice krtičastih štakora
raširenih u subsaharskoj Africi. Veličine su miševa, žive pod zemljom i
gotovo su slijepi, a ime su dobili po tome što im je koža gotovo potpuno
gola, naborana i bez dlaka.
Poznati su po dugovječnosti i iznimnoj otpornosti na bolesti povezane
sa starenjem, zbog čega već godinama privlače pozornost znanstvene
zajednice. Za razliku od mnogih drugih vrsta, oni tijekom starenja
rijetko obolijevaju od neurodegenerativnih bolesti, kardiovaskularnih
bolesti, artritisa i zloćudnih tumora. Žive 40-ak godina, što je desetak
puta duže od bliskih “rođaka”, miševa.
Potvrda principa produženja života presađivanjem gena
U novoj revolucionarnoj studiji
znanstvenici sa Sveučilišta u Rochesteru uspjeli su gen dugovječnosti
iz golokrtičastih štakora presaditi miševima, čime su poboljšali njihovo
zdravlje i produžili im život za 4.4%.
Ovim pothvatom otvorili su uzbudljive mogućnosti za otkrivanje tajni starenja i produljenje ljudskog životnog vijeka.
“Naša studija pruža dokaz načela da se jedinstveni mehanizmi
dugovječnosti koji su se razvili u dugovječnim vrstama sisavaca mogu
izvoziti kako bi se produžio životni vijek drugih sisavaca”, rekla je
Vera Gorbunova, profesorica biologije i medicine na Rochesteru.
U studiji predstavljenoj u časopisu Nature
tim je uspješno prenio gen nmrHas2 odgovoran za stvaranje hijaluronske
kiseline visoke molekularne težine (HMW-HA) s golokrtičastih štakora na
miševe.
Što je hijaluronska kiselina?
Naše tijelo izgrađuju stanice i tzv. izvanstanična tvar koja tkivima
daje finu mekoću i jedrost. U izvanstaničnoj tvari nalaze se različite
molekule od kolagena, minerala u kostima do više vrsta ugljikohidrata.
Janoš Terzić, voditelj Laboratorija za tumorsku biologiju i pročelnik
Katedre za imunologiju na Medicinskom fakultetu u Splitu, kaže da je
hijaluronska kiselina ugljikohidratna komponenta građena od ponavljanja
D-glukuronske kiseline i N-acetilglukozamina.
“Tih ponavljanja može biti manje ili više, a što ih je više to su,
kako studije pokazuju, učinkovitiji u očuvanju zdravlja i produžavanju
života. Golokrtičasti štakori imaju najduže hijaluronske kiseline koje
im smanjuju upale koje su u podlozi svih kroničnih bolesti te
neutralizira kisikove radikale”, kaže Terzić.
Gdje se sve koristi hijaluronska kiselina?
Hijaluronska kiselina posljednjih je godina postala prilično uvriježen termin, osobito u kozmetičkoj industriji.
Terzić kaže da je ona važna komponenta međustanične tvari kože i hrskavica.
“Stoga su jasna komercijalna nastojanja da se kremice i tablete s
hijaluronskom kiselinom prikaže važnim elementom u održavanju kože
mladolikom i zglobnih hrskavica zdravima. Koliko hijaluronske kiseline
iz kremica i tableta uistinu dospijeva tamo gdje želimo i pomaže li,
teško je kazati, pretpostavljam da se dogodi vrlo malo od onoga što se
navodi u reklamama”, tumači splitski znanstvenik.
Presađivanje gena
Autori u sažetku studije tvrde da je presađivanje gena u miševe
dovelo do povećanja razina hijalurona u nekoliko tkiva, do manje
učestalosti spontanog i induciranog raka, do produljenja životnog vijeka
te do poboljšanog zdravstvenog stanja.
Ističu da je najznačajnija promjena primijećena u miševa s genom nmrHas2 bila slabljenje upalnih procesa u više tkiva.
Znanstvenici su već ranije otkrili da je hijaluronska kiselina HMW-HA
odgovorna za neobičnu otpornost na rak golokrtičnjaka koji u svojim
tkivima imaju oko deset puta više razine HMW-HA nego ljudi ili miševi.
Kada su Gorbunova i njezini suradnici, koji već godinama rade na
istraživanju golokrtičnjaka, iz njihovih stanica uklonili HMW-HA, tumori
su se i kod njih počeli javljati učestalije.
Potaknuti ovim rezultatima, pokušali su utvrditi mogu li se oni reproducirati kod drugih životinja.
Prijenos gena koji proizvodi HMW-HA
Tim je genetski modificirao model miša kako bi proizveo verziju gena
koji se naziva hijaluronan sintaza 2 odgovornog za stvaranje proteina
koji proizvodi kiselinu HMW-HA. Iako svi sisavci imaju gen hijaluronan
sintazu 2, čini se da je verzija golokrtičnjaka poboljšana te da potiče
jaču ekspresiju gena.
Kako se miševi modificiraju?
Terzić kaže da je tehnologija presađivanja gena stara četrdesetak godina.
“Jednostavno rečeno, gen koji se izdvojio iz golokrtičnih štakora
ubaci se u oplođene stanice – zigote miša, nakon čega novonastali miš
ima funkcionalan gen golokrtičnog štakora. Ubačeni gen u mišu proizvodi
dugačke hijaluronane koji su u mišu pokazali iste učinke – popravili su
mu zdravlje i produžili život”, tumači.
Odlični rezultati presađivanja
Znanstvenici su otkrili da su miševi koji su imali verziju gena kakvu
imaju golokrtičnjaci imali bolju zaštitu od spontanih tumora i kemijski
induciranog raka kože. Modificirani miševi također su imali poboljšano
opće zdravlje i živjeli su dulje u usporedbi s običnim miševima. Kako su
miševi s unaprijeđenom verzijom gena starili, također su imali manje
upalnih procesa u različitim dijelovima tijela i bolje zdravlje crijeva.
Treba istaknuti da su upalni procesi obilježje starenja te da su često temelj za razvoj tumora.
Kako upale uzrokuju rak?
Terzić tumači da je upala obrambena reakcija organizma na oštećenja, npr. infekcije, opekline i sl.
“Kratkotrajna, tzv. akutna upala je korisna jer omogućava uništavanje
mikroba koji uzrokuje upalu pluća ili slično te pokreće cijeljenje
ozlijeđenog tkiva. Ali ako upala dugo traje, ako je kronična, onda
kemikalije koje se stvaraju pri takvoj upali oštećuju tkivo. Primarno,
kisikovi i dušikovi radikali oštećuju gene, odnosno DNA, što može
inicirati tumor, a kronična upala putem izlučivanja raznih proteina,
tzv. citokina, potiče ostale aspekte tumorigeneze poput umnažanja
stanica, otpornosti tih stanica na staničnu smrt, metastaziranje itd.”,
kaže Terzić.
Važno je razumjeti kako funkcionira taj mehanizam
Trebat će provesti dodatna istraživanja kako bi se utvrdilo zašto
točno HMW-HA ima takve korisne učinke, no znanstvenici vjeruju da je to
zbog sposobnosti ove kiseline da izravno regulira imunološki sustav.
Terzić kaže da je važno saznati kako se točno nešto odvija u ovom mehanizmu jer će to omogućiti bolje manipuliranje sustavom.
“Na primjer, vjerojatno se u čovjeka neće moći ubacivati geni kao u
miša, ali ako znamo mehanizam i nekoliko ključnih mjesta u sintezi
HMW-HA, onda se može osmisliti lijek koji će nam omogućiti stvaranje
zaštitnog HMW-HA”, ističe.
Moguće vrelo mladosti za ljude?
Nalazi studije otvaraju nove mogućnosti za istraživanje kako bi se
HMW-HA mogao koristiti za produljenje životnog vijeka i smanjenje
bolesti povezanih s upalom kod ljudi.
Tekst se nastavlja ispod oglasa
“Trebalo nam je 10 godina od otkrića HMW-HA u golokrtičnjacima do
toga da pokažemo da HMW-HA poboljšava zdravlje kod miševa”, kaže
Gorbunova.
“Naš sljedeći cilj je prenijeti ovu korist na ljude”, dodala je.
Tim vjeruju da se taj cilj može ostvariti na dva načina: ili usporavanjem razgradnje HMW-HA ili povećanjem sinteze HMW-HA.
Autori ističu da su već identificirali molekule koje usporavaju
razgradnju hijalurona te da ih već testiraju u pretkliničkim
ispitivanjima, što znači na tkivima u laboratorijima i na životinjskim
modelima.
Zdravije starenje
Terzić smatra da je na ovo otkriće realnije gledati kao na mogući put
u zdravije starenje, odnosno da doživimo 90 godina bez ozbiljnijih
bolesti.
“U istraživanje starenja ulaže se sve više sredstava i sigurno će
slijediti otkriće drugih procesa važnih u starenju, poput nedavnog
otkrića D. Sinclara s Harvarda koji tvrdi da je metilacija DNA osnovni
uzrok starenja. Neki istraživači starenje smatraju bolešću i kao takvo
ga proučavaju. A za bolest treba pronaći lijek, zar ne? Znakovito je da
je Svjetska zdravstvena organizacija ove godine starenje svrstala među
bolesti”, zaključuje naš znanstvenik.
Index.hr