Źródło obrazu: HoPo (Wikimedia) ©️CC BY-SA 3.0
Naukowcy stają przed nowym paradoksem: niewielka korekta na poziomie komórkowym może znacznie wydłużyć życie. Ale to wydłużone życie nie wiąże się z bardziej odpornym ciałem, ale wręcz przeciwnie, z bardziej wrażliwą strukturą.
Naukowcy z Uniwersytetu McGill w Kanadzie odkryli, że wywołanie niskiego poziomu reakcji na stres (naukowo zwanej mitoUPR) w mitochondriach, czyli centrach produkcji energii w komórkach, wydłuża życie nicieni zwanych Caenorhabditis elegans, które stanowią organizmy modelowe.1
Kluczowym punktem badań jest to, że wydłużenie życia nie następuje poprzez zwiększenie zdolności radzenia sobie ze stresem, lecz wręcz przeciwnie, poprzez zmniejszenie tej zdolności.
Co się dzieje, gdy mitochondria zaczynają alarmować?
Mitochondria w komórce odgrywają kluczową rolę w produkcji białek i metabolizmie energii. Kiedy te organelle są zestresowane, aktywowany jest rodzaj systemu alarmowego. Nazywa się on mitoUPR. Ten system aktywuje genetyczne mechanizmy obronne komórki, aby się zregenerować.
W tym badaniu naukowcy opracowali typ robaka, w którym gen o nazwie ATFS-1, główny aktor systemu mitoUPR, był stale aktywny. Zwykle ten gen jest aktywowany, gdy komórka jest pod wpływem stresu, ale tym razem był stale aktywny.
Wynik?
Te robaki są bardziej odporne na zewnętrzne czynniki stresowe. Ale co ciekawe, mają krótszą żywotność.
Co wydarzyło się później?
Naukowcy stopniowo zmniejszali aktywność tego genu za pomocą interferencji RNA (RNAi). Innymi słowy, gen nie został całkowicie wyciszony, ale jego działanie zostało zredukowane. Dzięki tej interwencji osiągnięto punkt równowagi, w którym gen ATFS-1 był niski, ale stale aktywny.
W tym przypadku długość życia robaków była znacząco dłuższa w porównaniu do grupy kontrolnej.
Ale uważaj! Ta długowieczność nie szła w parze z odpornością na stres. Innymi słowy, robaki żyły dłużej, ale były znacznie bardziej podatne na zagrożenia zewnętrzne, takie jak stres oksydacyjny, zmiany temperatury i brak tlenu.
Uzyskane wyniki bezpośrednio podważają biologiczne założenie, które było ważne przez długi czas. W rzeczywistości długowieczność jest zazwyczaj przypisywana zdolności radzenia sobie ze stresem. W tym badaniu ujawniono dokładnie odwrotną sytuację.
Naukowcy zbadali również, w jakim wieku ta interwencja genetyczna była skuteczna. Interwencja nie działała tylko w wieku dorosłym, ale gdy była wykonywana w okresie rozwojowym, który możemy nazwać dzieciństwem, nastąpił znaczny wzrost długości życia.
Pokazuje to również, że długoterminowy plan życia jest determinowany przez zmiany komórkowe dokonane w młodym wieku. Interwencje dokonane po osiągnięciu dorosłości nie działają zbyt dobrze.
Co zatem mówi ludziom to badanie?
Organizmy modelowe, takie jak Caenorhabditis elegans, odgrywają ważną rolę w zrozumieniu mechanizmów genetycznych ze względu na ich proste struktury. Znaczna część tych mechanizmów jest wspólna dla ludzi. Dlatego wnioski na temat takich zagadnień, jak funkcja mitochondriów, reakcje na stres i związek ze starzeniem się, mogą rzucić światło na biologię człowieka.
Należy jednak jasno stwierdzić: Nie jest prawdą, że wyniki te można bezpośrednio odnieść do ludzi. Żadne badanie przeprowadzone na ludziach nie wykazało jeszcze, że ten poziom interwencji molekularnej wydłuża życie.
- Di Pede Alexa, Ko Bokang, AlOkda Abdelrahman, Tamez González Aura A., Zhu Shusen and Van Raamsdonk Jeremy M. 2025Mild activation of the mitochondrial unfolded protein response increases lifespan without increasing resistance to stressOpen Biol.15240358 http://doi.org/10.1098/rsob.240358[↩]
