Nova istraživanja pokazuju da endoplazmatski retikulum i proces ER-fagije igraju ključnu ulogu u zdravom starenju i mogu otvoriti vrata budućim terapijama za kronične bolesti povezanih s dobi.
Znanstvenici s Vanderbilt University School of Medicine u SAD-u otkrili su fascinantnu prilagodbu starenju koja mijenja jednu od najvećih i najsloženijih struktura u našim stanicama – endoplazmatski retikulum (ER). Ovo otkriće ne samo da pojašnjava kako stanice stare, nego može ukazivati i na novi cilj za razvoj lijekova protiv kroničnih bolesti povezanih s dobi.
Kako starimo, naše stanice prilagođavaju svoj ER – složen transportni sustav odgovoran za brojne biokemijske procese, uključujući savijanje proteina. Ovu prilagodbu stanice provode putem mehanizma poznatog kao ER-fagija, relativno novog otkrića u znanosti.
ER-fagija je posebna vrsta autofagije, prirodnog procesa u kojem stanica reciklira oštećene ili nepotrebne dijelove. Kod ER-fagije, oštećeni ili višak dijelovi ER-a, koji bi mogli ugroziti zdravlje stanice, selektivno se razgrađuju. No nova studija otkriva da ER-fagija nije važna samo kod starenja pod stresom – ona igra ulogu i u zdravom starenju, a možda čak i u produženju životnog vijeka.
Stanica kao tvornica
– Mnoga prethodna istraživanja fokusirala su se na promjene razina različitih staničnih mehanizama s godinama. Mi, pak, proučavamo kako starenje utječe na način na koji stanice organiziraju te mehanizme unutar svoje složene unutarnje arhitekture – kaže Kris Burkewitz, biolog s Vanderbilt University.
Funkcioniranje eukariotskih stanica ovisi o učinkovitosti pojedinih organela, a važna je i njihova pravilna raspoređenost i distribucija unutar stanice. Burkewitz to uspoređuje s tvornicom: posjedovanje prave opreme nije dovoljno, ako nije postavljena na odgovarajuće mjesto i u pravilnom redoslijedu.
– Kad prostor postane ograničen ili se proizvodni zahtjevi promijene, tvornica mora reorganizirati svoj raspored da bi proizvodila prave proizvode. Ako organizacija zakaže, proizvodnja postaje neučinkovita – objašnjava Burkewitz.
Uloga ER-a u organizaciji stanice
ER se upravo tu pokazuje kao ključan. Sastoji se od više strukturnih podjedinica, od kojih svaka ima specifičnu funkciju. Grubi ER sintetizira, savija, sortira i transportira proteine, dok glatki ER sintetizira i pohranjuje lipide. Osim toga, ER djeluje kao skela unutar citoplazme, pomažući organizirati ostale dijelove stanice. Njegov oblik može se mijenjati, iako mnogi detalji tog procesa još nisu u potpunosti poznati.
Da bi istražili ulogu ER-a u starenju, znanstvenici su proučavali živu nematodu Caenorhabditis elegans, često korištenu kao modelni organizam zbog svoje prozirnosti i brzog starenja. Korištenjem fluorescentne i elektronske mikroskopije, istraživači su pratili promjene ER-a kod mladih i starih nematoda i otkrili zanimljive morfološke promjene povezane s dobi.
Kako su nematode starile, količina grubog ER-a u njihovim stanicama značajno je pala, dok se glatki ER promijenio tek neznatno. Iako su potrebna daljnja istraživanja, ovo bi moglo pomoći u objašnjenju nekih šire rasprostranjenih učinaka starenja, poput smanjene sposobnosti stanica da održavaju funkcionalne proteine ili metaboličkih prilagodbi koje utječu na nakupljanje masnoća.
Zašto je ovo važno za ljude?
Istraživači smatraju da je preuređivanje ER-a tijekom starenja „proaktivan i zaštitni odgovor“ stanice. Danas medicina omogućava ljudima da žive sve dulje, ponekad i preko 100 godina, ali dulji život ne znači nužno i zdraviji život, zbog čega mnogi stariji ljudi i dalje pate od slabosti i kroničnih bolesti.
Daljnja istraživanja fokusirat će se na detaljniju dinamiku ER-a tijekom starenja, kako bi se razumjelo što se točno događa i zašto, te kako bi se to znanje moglo iskoristiti za promicanje zdravog dugovječnosti.
– Promjene u ER-u događaju se relativno rano u procesu starenja. Jedna od najuzbudljivijih implikacija je da bi ER mogao biti jedan od okidača za ono što dolazi kasnije: disfunkciju i bolest – zaključuje Burkewitz. Studija je objavljena u časopisu Nature Cell Biology.
(Ordinacija.hr)
