Cercetătorii ar putea fi descoperit un factor ascuns al îmbătrânirii în bolile cerebrale
Îmbătrânirea reprezintă cel mai puternic factor de risc cunoscut pentru bolile neurodegenerative, însă cercetătorii nu înțeleg pe deplin care modificări moleculare asociate cu înaintarea în vârstă conduc la dezvoltarea acestor afecțiuni.
O echipă de cercetare condusă de Profesor Dr. David Vilchez la CECAD Cluster of Excellence for Aging Research a investigat această legătură folosind viermele nematod Caenorhabditis elegans. Aceștia au analizat o cale de semnalizare care devine din ce în ce mai activă odată cu vârsta și contribuie la acumularea proteinelor anormale.
Studiul lor, intitulat „The aging factor EPS8 induces disease-related protein aggregation through RAC signaling hyperactivation”, a fost publicat în Nature Aging.
Echipa a concentrat atenția asupra EPS8, o proteină asociată cu îmbătrânirea, și asupra căilor de semnalizare pe care le controlează. Cercetările anterioare au demonstrat că EPS8 se acumulează pe măsură ce viermii îmbătrânesc și activează răspunsuri de stres dăunătoare care le scurtează durata de viață.
Cercetătorii au descoperit că nivelurile mai ridicate de EPS8 și activitatea crescută a căilor sale de semnalizare promovează agregarea patologică a proteinelor și neurodegenerarea. Acestea sunt caracteristici definitorii ale afecțiunilor neurodegenerative asociate cu îmbătrânirea, inclusiv boala Huntington și scleroza laterală amiotrofică (ALS).
Când oamenii de știință au redus activitatea EPS8, agregatele de proteine toxice nu s-au mai acumulat la fel de repede. Tratamentul a ajutat, de asemenea, la păstrarea funcției neuronale în modelele de viermi pentru ambele boli.
„Suntem încântați să descoperim un mecanism molecular care ar putea lămuri modul în care îmbătrânirea contribuie la boli precum ALS și Huntington”, afirmă prima autoare Dr. Seda Koyuncu. „De ani de zile știm că vârsta este principalul factor de risc comun pentru diferite boli neurodegenerative. Totuși, modul în care schimbările legate de vârstă contribuie la aceste boli rămâne în mare parte necunoscut. Acest studiu ar putea contribui la completarea unei părți din acest puzzle.”
Rezultate similare au fost observate și în celulele umane. EPS8 și moleculele de semnalizare asociate cu acesta au fost păstrate de-a lungul evoluției și se regăsesc și în celulele umane. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să determine dacă mecanismul observat în viermi ar putea fi relevant și pentru bolile umane.
Reducerea nivelurilor de EPS8 în modelele celulare umane ale bolii Huntington și ALS a produs rezultate asemănătoare cu cele observate în C. elegans. Intervenția a prevenit acumularea agregatelor de proteine toxice în celule.
„Este extrem de interesant că mecanismele pe care le-am descoperit în C. elegans sunt, de asemenea, conservate în modelele celulare umane”, subliniază Profesor Dr. David Vilchez, evidențiind cum utilizarea organismelor model mai simple, precum viermele nematod, poate fi extrem de utilă pentru descoperirea mecanismelor bolii relevante pentru oameni.
Cercetătorii încă nu știu exact cum activitatea crescută a EPS8 determină agregarea proteinelor toxice. Cu toate acestea, rezultatele abordează o lacună importantă în cercetarea bolilor neurodegenerative, identificând o legătură moleculară directă între îmbătrânire și neurodegenerare.
Descoperirile sugerează, de asemenea, că EPS8 și partenerii săi de semnalizare ar putea constitui ținte potențiale pentru terapii viitoare. Tratamentul axat pe această cale ar putea încetini sau preveni progresia ALS, bolii Huntington și altor tulburări cerebrale asociate cu îmbătrânirea.
