Στο ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αξιόπιστη μεταγραφή των κυττάρων, όπως ονομάζεται η αντιγραφή πληροφοριών από το DNA, «κρύβεται», σύμφωνα με ερευνητές γερμανικών ινστιτούτων, το μυστικό της γήρανσης. Ομάδα ερευνητών, μεταξύ των οποίων και πέντε Ελληνες, ανακάλυψε ότι στα γηρασμένα κύτταρα η υπεύθυνη για τη μεταγραφή των κυττάρων RNA πολυμεράση κινείται κατά μήκος του DNA πιο γρήγορα απ’ ό,τι στα νεαρά κύτταρα, με αποτέλεσμα περισσότερα σφάλματα κατά τη διαδικασία. Το ελπιδοφόρο είναι ότι απλές παρεμβάσεις μπορούν να επαναφέρουν την ταχύτητα της μεταγραφής εντός φυσιολογικών ορίων. Μεταξύ αυτών η διατροφή και δη η ποσότητα των θερμίδων ημερήσιας πρόσληψης που μπορεί να επηρεάσει τη διαδικασία της μεταγραφής και να αναβαθμίσει τη λειτουργία των γηρασμένων κυττάρων.
«Υπάρχει ένας βασικός μηχανισμός της λειτουργίας των κυττάρων μας, η απορρύθμιση του οποίου εξηγεί σε σημαντικό βαθμό τη γήρανση. Το πώς απορρυθμίζεται ο μηχανισμός αυτός ήταν μια έκπληξη», εξηγεί στην «Κ» ο Αργύρης Παπαντώνης, καθηγητής Επιγενετικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Γκέτιγκεν, ο οποίος συντόνισε μαζί με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας και το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ το πρόγραμμα, τα συμπεράσματα του οποίου δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο έγκριτο περιοδικό Nature. Στη διευρυμένη ομάδα των επιστημόνων (συνολικά 26 ερευνητές) μετείχαν πέντε Ελληνες. «Ολοι μας έχουμε πτυχία και μεταπτυχιακούς τίτλους από ελληνικά πανεπιστήμια. Και αυτό σημαίνει κάτι», τονίζει ο καθηγητής.
Μία από τις θεμελιώδεις λειτουργίες των κυττάρων είναι η μεταγραφή, η αντιγραφή δηλαδή πληροφοριών από το DNA μας βάσει των οποίων παράγονται νέες πρωτεΐνες. Το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αξιόπιστη μεταγραφή των πληροφοριών είναι η RNA πολυμεράση. «Ενα βασικό γνώρισμα των γηρασμένων κυττάρων είναι πως εκτελούν με σημαντικά μειωμένη αξιοπιστία πολλές από τις λειτουργίες τους. Η μεταγραφή του DNA δεν αποτελεί εξαίρεση κι έτσι τα γηρασμένα κύτταρα κάνουν περισσότερα “λάθη”», σημειώνει ο 45χρονος επιστήμονας. Και συνεχίζει: «Μας ενδιέφερε, όμως, να ανακαλύψουμε την αιτία πίσω από αυτή τη διαρκώς μειούμενη αξιοπιστία στη λειτουργία της πολυμεράσης». Μέσω των πειραμάτων τους, οι συνεργαζόμενες ερευνητικές ομάδες διαπίστωσαν πως η RNA πολυμεράση κινείται κατά μήκος του DNA πιο γρήγορα στα γηρασμένα από ό,τι στα νεαρά κύτταρα καθώς μεταγράφει. Και όσο ταχύτερα κινούνται οι πολυμεράσες τόσο περισσότερα… «λάθη» κάνουν. «Υποθέσαμε πως μια αλλαγή στην ταχύτητα της μεταγραφής θα κάνει την πολυμεράση πιο επιρρεπή σε σφάλματα. Η υπόθεση αυτή επιβεβαιώθηκε περίτρανα».
Ο τρόπος με τον οποίο απορρυθμίζεται ένας βασικός μηχανισμός της λειτουργίας των κυττάρων μας προκάλεσε έκπληξη στους 26 ερευνητές – ανάμεσά τους πέντε Ελληνες.
Τα πειράματα
Οι ερευνητές δούλεψαν με ανθρώπινα κύτταρα και με τέσσερα διαφορετικά πειραματόζωα, από αρουραίους και ποντίκια μέχρι σκουλήκια και μεσογειακές μύγες. Οπως επισημαίνει ο κ. Παπαντώνης, «συγκρίναμε διαφορετικά είδη νεαρών και γερασμένων ιστών και κυττάρων σε όλα τα μοντέλα μας και διαπιστώσαμε πως η αύξηση στην ταχύτητα της μεταγραφής είναι κοινός παρονομαστής κατά τη γήρανση».
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πως, μέσω διαφορετικών μεθόδων, υπήρχε η δυνατότητα να παρέμβουν και να επαναφέρουν την ταχύτητα της μεταγραφής εντός φυσιολογικών ορίων. «Δοκιμάσαμε τρεις τρόπους παρέμβασης», προσθέτει ο κ. Παπαντώνης. «Γενετικές μεταλλαγές που κάνουν την RNA πολυμεράση να μεταγράφει πιο αργά, μοριακά εργαλεία που κατά κάποιο τρόπο βάζουν εμπόδια κατά μήκος του DNA και επιβραδύνουν τη μεταγραφή ή τον έλεγχο της διατροφής, που έχει το ίδιο αποτέλεσμα και μπορεί να εφαρμοστεί και στον ανθρώπινο οργανισμό». Οι επιστήμονες διαπίστωσαν πως η ταχύτητα της μεταγραφής επανέρχεται σε φυσιολογικά επίπεδα όταν περιόριζαν τις θερμίδες που λάμβαναν τα πειραματόζωα. «Εχουμε, λοιπόν, μια ισχυρή ένδειξη ότι η διατροφή και δη η ποσότητα των θερμίδων ημερήσιας πρόσληψης μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία της μεταγραφής και να αναβαθμίσουν τη λειτουργία των γηρασμένων κυττάρων», σημειώνει ο καθηγητής. Και οι τρεις αυτές παρεμβάσεις επιμήκυναν τον χρόνο ζωής των πειραματόζωων ή καθυστερούσαν την εμφάνιση χαρακτηριστικών γήρανσης σε ανθρώπινα κύτταρα. «Ο στόχος μας δεν είναι η περαιτέρω αύξηση του προσδόκιμου ζωής των ανθρώπων, αλλά η αναβάθμιση της ποιότητας ζωής και η καλή λειτουργία των ιστών τους παρά την ηλικία και, κατά συνέπεια, η εμφάνιση λιγότερων ασθενειών», διευκρινίζει ο καθηγητής, με το αμέσως επόμενο βήμα για την ερευνητική του ομάδα να είναι «η διαλεύκανση του κατά πόσον και άλλες βασικές κυτταρικές διεργασίες χάνουν σε αξιοπιστία και ακρίβεια με το πέρας της ηλικίας και αν αυτό συνδέεται με την εμφάνιση ασθενειών της τρίτης ηλικίας, με ιδιαίτερη έμφαση στον καρκίνο».