Nova studija pokazuje da starenje menja hemijsko označavanje proteina u mozgu (ubikvitinacija), što dovodi do njihove akumulacije. Oko trećine te akumulacije povezano je sa usporenim radom proteasoma. Privremeno kalorijsko ograničenje kod starijih miševa delimično je vratilo obrasce označavanja kod nekih proteina. Nalaz je obećavajuć za razumevanje molekularnih promena starenja, ali još nije potvrđen kod ljudi.
Starenje menja „oznake" na proteinskim molekulima u mozgu — kratkotrajna dijeta delimično vraća ravnotežu
Kada starimo, u mozgu dolazi do promena koje ga čine podložnijim neurodegenerativnim bolestima. Nova studija istraživača sa Leibniz instituta za starenje (Fritz Lipmann Institute) pokazuje da se sa starenjem menja hemijsko označavanje proteina — proces poznat kao ubikvitinacija — što dovodi do nakupljanja oznaka na određenim proteinima.
Istraživači su miksovali pristupe: pomoću masene spektrometrije analizirali su izmene u mozgu mladih i starih miševa, a potom su delimičnu potvrdu pronašli u ljudskim neuronima dobijenim iz matičnih ćelija u laboratoriji. Otkrili su značajne promene u obrascima ubikvitinacije koje se ne mogu uvek objasniti prostim promenama u količini pojedinačnih proteina.
Tim je ustanovio da je oko trećine povećane akumulacije ubikvitinskih oznaka posledica usporenog rada proteasoma — ćelijske mašinerije koja razgrađuje i reciklira oštećene ili nepotrebne proteine. Drugim rečima, neki proteini dobijaju oznake koje bi proteasom trebalo da ukloni, ali mehanizam čišćenja radi sporije.
"Naše analize pokazuju da starenje dovodi do suštinskih promena u hemijskom označavanju proteinskih molekula — sistem koji deluje kao molekularni prekidač i određuje da li protein ostaje aktivan, menja funkciju ili se razgradi," kaže Alessandro Ori, molekularni biolog.
Autori su dalje testirali da li promena u ishrani utiče na taj proces. Starijim miševima su četiri nedelje primenjivali režim kalorijskog ograničenja, a potom ih vratili na uobičajenu ishranu. Za neke, ali ne za sve proteine, privremeno ograničenje kalorija vratilo je obrasce ubikvitinacije koji podsećaju na stanje u mladim mozgovima nakon povratka na normalnu ishranu.
Ipak, istraživači naglašavaju važne ograničenja: eksperimenti na ljudima još nisu izvedeni, efekti nisu univerzalni za sve proteine i mehanizme, i detaljni molekularni putevi koji stoje iza tih promena nisu u potpunosti razjašnjeni. To znači da, iako ishrana može delovati na neke molekularne procese u starom mozgu, nije rešenje za sve aspekte starenja.
Otkrivanje veze između ubikvitinacije, usporenog proteasoma i mogućnosti da se neke promene povrate putem dijete može imati značaja za razvoj terapija za bolesti u kojima je ravnoteža proteinskih funkcija narušena, uključujući Alchajmerovu bolest. Rad je objavljen u Nature Communications.
Šta ovo praktično znači? Rezultati ukazuju na to da čak i u starijem dobu određeni molekularni procesi u mozgu ostaju podložni promenama usled načina ishrane, ali su potrebna dalja istraživanja — posebno klinička ispitivanja kod ljudi — pre nego što se mogu dati preporuke za primenu kod ljudi.
Pomozite nam da budemo bolji.
