Znajdź zawartość

Naukowcy Uniwersytetu Jyväskylä odkryli, że u nietrenujących wcześniej młodych mężczyzn trening siłowy korzystnie wpływa na zawartość autofagosomów. Autofagia to proces kataboliczny, który polega na trawieniu przez komórkę obumarłych lub uszkodzonych elementów jej struktury, np. białek czy organelli. Finowie analizowali wskaźniki autofagii i odpowiedzi na białko niesfałdowane (ang. unfolded protein response, UPR); UPR to odpowiedź na zaburzenia homeostazy w siateczce śródplazmatycznej. Polega m.in. na czasowym zmniejszeniu syntezy nowych i degradacji nieprawidłowo sfałdowanych białek, a także na kierowaniu komórek do apoptozy. W tym celu 2-krotnie wykonywano biopsję mięśni: po pojedynczej sesji ćwiczeń siłowych i po 21 tygodniach treningu siłowego. W eksperymencie wzięli udział nietrenujący wcześniej młodzi i starsi mężczyźni. Starzenie może zmniejszać poprawę jakości mięśni wywołaną treningiem siłowym - podkreślają doktorant Jaakko Hentilä oraz Juha Hulmi z Academy of Finland. Autorzy publikacji z pisma Acta Physiologica podkreślają, że bez względu na wiek sesja ćwiczeń siłowych aktywowała jednak UPR, co sugeruje, że u młodych i starszych osób mięśnie szkieletowe pod wieloma względami podobnie przystosowują się do takiej formy ruchu. « powrót do artykułu

Specjaliści z Instytutu Badawczego Ellen Scripps zidentyfikowali prion TPrP (od ang. toxic PrP), który jako monomer prowadzi do rozmaitych form obumierania neuronów - apoptozy i autofagii - wiązanych do tej pory z toksycznością agregatów białek prionowych, czyli oligomerów. Oznacza to, że jest co najmniej 10-krotnie bardziej śmiercionośny od nich. Zmiany związane z działaniem TPrP przypominają te widywane w mózgach zwierząt z BSE (gąbczastą encefalopatią bydła). Jak donosi zespół prof. Corinne Lasmézas, najbardziej toksyczna w warunkach in vivo oraz in vitro forma prionu ma budowę helisy alfa. Co ciekawe, wysoce α-helikalne półprodukty opisano także w przypadku innych amyloidogennych białek, ale ich biologiczne znaczenie nadal pozostaje nieznane. Amerykanie uważają, że ich odkrycia nie tylko pozwolą lepiej zrozumieć BSE czy jej ludzki odpowiednik chorobę Creutzfeldta-Jakoba, ale także zbadać możliwość, czy podobne neurotoksyczne białka o nieprawidłowej konformacji nie są zaangażowane w alzheimeryzm czy parkinsonizm.

Autofagia - proces polegający na trawieniu przez komórkę obumarłych czy uszkodzonych elementów - bywa nazywana recyklingiem komórkowym. Okazuje się, że proces ten jest korzystny dla zdrowia także z nieznanych dotąd powodów - to on odpowiada za zwiększenie wychwytu glukozy pod wpływem ćwiczeń. Efekt bezcenny z punktu widzenia zapobiegania cukrzycy. Congcong He z University of Texas Southwestern Medical Center zauważyła, że u myszy autofagia nasila się po 30 min od rozpoczęcia ćwiczeń. Chcąc sprawdzić, czy wpływ aktywności fizycznej na zarządzanie przez organizm poziomem glukozy ma coś wspólnego z autofagią, Amerykanie posłużyli się 2 grupami gryzoni, którym podawano wysokotłuszczowy pokarm. W skład jednej wchodziły zwykłe myszy, do drugiej trafiły gryzonie niebędące w stanie nasilić autofagii pod wpływem ćwiczeń (autofagia podstawowa przebiegała u nich prawidłowo). Zespół wykazał, że intensywny wysiłek nasila autofagię w komórkach mięśni szkieletowych i sercu, stąd pomysł, by zbadać rolę autofagii, hodując zmutowane zwierzęta (myszy BCL2 AAA). W loci genów odpowiadających za fosforylację białek Bcl-2 wprowadzano transgeny, które zapobiegały wywołanemu przez bodziec rozbiciu kompleksu Bcl-2-beklina 1 (beklina 1 jest białkiem indukującym autofagię). Mimo że jedząc sporo tłuszczu, zmutowane myszy BCL2 AAA przytyły nieco więcej od osobników z grupy kontrolnej, podczas intensywnych ćwiczeń wykazywały zmniejszoną wytrzymałość oraz zmieniony metabolizm cukru. Regularna aktywność nie chroniła ich przed wywołaną niezdrową dietą nietolerancją glukozy. Jednym słowem, ćwicząc, zwykłe myszy chudły i eliminowały wczesne symptomy cukrzycy typu 2. (zaczątki insulinooporności), a u zmutowanych zwierząt nic takiego się nie działo. Amerykanie uważają, że zamiast dostarczać paliwo (źródło energii), autofagia wywołana ćwiczeniami pozwala komórkom dokładnie dostroić metabolizm glukozy. Manipulowanie poziomem Bcl-2 może być logiczną strategią naśladowania skutków zdrowotnych ćwiczeń i zapobiegania lub leczenia upośledzonego metabolizmu glukozy.

Podczas zapłodnienia do komórki jajowej wnika prawie cały plemnik (główka i szyjka), jednak, jak się okazuje, większość jego organelli komórkowych, w tym mitochondria, nie jest przekazywanych potomstwu. Powód? Wkrótce po zapłodnieniu oocyt eliminuje je na drodze autofagii. Amerykańsko-francuski zespół jako pierwszy zademonstrował, że w ciągu kilku minut od zapłodnienia komponenty plemnika zostają zamknięte w pęcherzykach, a następnie rozłożone przez enzymy. Za pomocą PCR (reakcji łańcuchowej polimerazy) wykazano, że cały materiał genetyczny z mitochondriów ojca ulega szybkiej degradacji. W artykule opublikowanym na łamach Science specjaliści wyrażają nadzieję, że zrozumienie ewolucyjnych źródeł eliminowania ojcowskich mitochondriów przyczyni się także np. do ulepszenia metod klonowania czy zapłodnienia in vitro. Wyłącznie matczyne mitochondria pozostają u większości organizmów, w tym u ssaków. Dotąd nie było jednak wiadomo, kiedy i w jaki sposób dochodzi do wyeliminowania mitochondriów od ojca. Odpowiedź na te pytania znaleziono podczas badań na nicieniu Caenorhabditis elegans. Podczas eksperymentów akademicy zablokowali system komórkowy odpowiedzialny za spermofagię. Okazało się, że ojcowskie mitochondria pozostały wtedy w embrionie. Później Francuzi i Amerykanie sprawdzali, czy podobne zjawiska zachodzą w nowo zapłodnionych oocytach myszy. Zauważyli, że białka autofagocytarne gromadzą się wokół środkowej części plemnika, gdzie znajdują się mitochondria. Naukowcy proponują pewne wyjaśnienie efektu, który najwyraźniej występuje u wielu gatunków zwierząt. Wg nich, mitochondria plemników są eliminowane przez komórki jajowe, bo ze względu na nasilony metabolizm męskich gamet DNA w mitochondriach plemników może przechodzić częste mutacje. Lepiej ich więc nie przekazywać potomstwu.

Sirolimus, in. rapamycyna, i jego pochodna ewerolimus, które dotąd stosowano m.in. w transplantologii przy zapobieganiu odrzuceniu przeszczepu, odwracają efekty starzenia u dzieci z zespołem progerii Hutchinsona-Gilforda (HGPS). Progerię charakteryzuje przyspieszone starzenie się. Wywołuje je mutacja punktowa (substytucja pojedynczego nukleotydu) w położonym na chromosomie 1. genie LMNA, który koduje białko laminę A. Proteina ta stabilizuje błonę otaczającą jądro komórkowe. Zmutowaną laminę A nazywa się progeryną. Jej akumulacja w organizmie zaburza prawidłowy rozwój tkanek. Podczas podziału komórek hodowlanych nagromadzenie wadliwego białka niekorzystnie wpływa na integralność błony komórkowej i prowadzi do powstawania uwypukleń jąder. Progeryna jest też produkowana przez starzejące się zdrowe komórki. Zespół Francisa S. Collinsa, dyrektora amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia, zauważył, że zastosowanie rapamycyny (antybiotyku makrolidowego) w odniesieniu do fibroblastów osób z HGPS spowalniało starzenie komórek i całego organizmu. Sirolimus znosił uwypuklanie jąder, opóźniał początek etapu starości komórek i nasilał degradację progeryny. Co ważne, w normalnych fibroblastach rapamycyna ograniczała tworzenie się nierozpuszczalnych agregatów progeryny i stymulowała oczyszczanie w procesie autofagii. Jak obrazowo tłumaczą Amerykanie, leki immunosupresyjne wzmacniały wewnątrzkomórkowy mechanizm recyklingu, zmniejszając ilość progeryny nawet o połowę. Zespół ma nadzieję, że dzięki obiecującym wynikom wkrótce rozpoczną się testy kliniczne z udziałem dzieci z progerią. Obecnie w fazie testów klinicznych znajdują sie 3 leki, jednak działają one na innej zasadzie niż sirolimus i ewerolimus. Należą bowiem do grupy inhibitorów transferazy farnezylu i zapobiegają tworzeniu się progeryny. Collins uważa, że można by zastosować terapię połączoną lekami z obydwu grup (inhibitorów i antybiotyków makrolidowych).

Obiecujący lek przeciwnowotworowy okazał się równie skuteczną bronią w walce z nadciśnieniem tętniczym powikłanym zajęciem serca (ang. hypertensive heart disease). Wiele wskazuje bowiem na to, że odwraca on niekorzystne skutki autofagii w kardiomiocytach myszy. Autofagia to proces kataboliczny, w wyniku którego w warunkach stresu komórka pozyskuje energię ze strawienia własnych białek. Opisywany lek - należący do grupy ihibitorów deacetylazy histonowej (HDAC) - sprzyja regresji choroby serca. W ramach wcześniejszych badań dr Joseph Hill z UT Southwestern odkrył, że w przebiegu wszystkich chorób serca występuje za mało lub zbyt dużo autofagii, która w zwykłych warunkach jest procesem przystosowawczym (trawione są m.in. obumarłe lub uszkodzone elementy struktury komórki). Przy nadciśnieniu dochodzi do uruchomienia autofagii i przerostu serca, a ostatecznie do niewydolności serca. Ponieważ wykazano też, że HDAC hamują związany z chorobą przerost serca, Amerykanie zaplanowali studium, które miało wyjaśnić, jak konkretny inhibitor deacetylazy histonowej wpływa na autofagię. Wyhodowano myszy z nadreaktywnym procesem autofagii i wywołano hipertrofię serca prowadzącą do niewydolności. Później zwierzętom podano inhibitor HDAC, który miał ograniczyć autofagię. Serce zmniejszyło się do swoich normalnych rozmiarów. Do normy powróciła też osłabiona wcześniej funkcja serca.

Naukowcy z Whitehead Institute For Biomedical Research odkryli, że pozbawienie komórek ludzkiego czerniaka aminokwasu leucyny może być dla nich śmiertelne. Amerykanie analizowali komórki czerniaka z mutacją w obrębie szlaku sygnałowego RAS/MEK (to najpowszechniejsza mutacja występująca w tych komórkach). Leucyna jest aminokwasem egzogennym, co oznacza, że nasz organizm jej nie wytwarza, dlatego musimy ją dostarczać z pokarmem. Komórkowy poziom aminokwasów i innych związków odżywczych jest monitorowany przez szlak kinazy mTOR (enzym działa jak czujnik stężenia związków energetycznych, ATP i stanu redoks). Zazwyczaj gdy poziom jednego lub więcej aminokwasów spada zbyt nisko, szlak mTOR ulega wyłączeniu, co aktywuje proces zwany autofagią. W czasie autofagii komórka próbuje zwiększyć stężenie aminokwasów, rozkładając białkowe struktury do ich aminokwasowych komponentów. Przypomina to rozkładanie tłuszczu i mięśni w organizmie, gdy człowiek stosuje dietę. W przypadku komórki autofagia jest, oczywiście, krótkoterminowym mechanizmem przetrwania. Zespół Davida Sabatiniego odkrył, że komórki nowotworowe z mutacją RAS/MEK uciekają się do swego rodzaju obejścia. "Dziwne jest to, że jeśli usuniesz niezbędny aminokwas leucynę, komórki czerniaka nie aktywują autofagii. Ponieważ leucyna jest niezbędna, ostatecznie umierają". Naukowcy uważają, że w ramach przyszłych metod terapii można by odtwarzać niedobór leucyny w komórkach czerniaka. Gdy komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK zostają pozbawione leucyny, mTOR nie wyczuwa tego, nie ulega więc wyłączeniu i autofagia nigdy się nie rozpoczyna. Zamiast tego komórki zachowują się, jak gdyby nie było żadnych niedoborów, aż nadchodzi moment ostatecznego kryzysu metabolicznego i obumarcia. W probówce komórki można całkowicie pozbawić leucyny, jednak jej usunięcie z organizmu myszy czy człowieka jest niemal niemożliwe ze względu na spore zapasy w mięśniach. By sprawdzić, co dzieje się w sytuacji pozbawienia leucyny w żywym zwierzęciu, Joon-Ho Sheen wszczepił myszom ludzkie komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK. Następnie przestawił gryzonie na dietę bezleucynową. W ciągu kilku dni stężenie aminokwasu we krwi spadło z ok. 110 do 60-70 mikromoli. Jako że spadł poziom we krwi, to samo stało się z wewnątrzkomórkowym stężeniem leucyny. Nadal jednak spadki nie wystarczały, by zabić komórki czerniaka in vivo. W tej sytuacji Sheen postanowił połączyć dietę bezleucynową z podawaniem chlorochiny, czyli leku przeciw malarii, który hamuje autofagię. Teraz komórki czerniaka obumierały, przez co guz stawał się mniejszy niż u myszy jedzących zwykłą paszę lub spożywających karmę bez leucyny i bez chlorochiny. Sheen zaznacza, że to dopiero początek drogi, jak bowiem pozbawić komórki wyłącznie leucyny? Można zastosować jakiś enzym lub inhibitor molekularny, który zablokuje wychwyt tego aminokwasu przez komórki, kiedy jednak przyjdzie do przełożenia teorii na praktykę, na pewno pojawią się jakieś przeszkody.

Jednym z naturalnych sposobów radzenia sobie z głodem jest tzw. autofagia - proces, w którym komórki "pożerają" zawartość własnej cytoplazmy w celu uzyskania z niej energii lub elementów budulcowych. Zjawisko to zachodzi także podczas gruntownej "przebudowy" niektórych komórek, umożliwiając zmianę ich struktury. Okazuje się jednak, że w niekorzystnych okolicznościach proces ten może być także niezwykle groźny dla organizmu. Zjawisko autofagii polega na wytwarzaniu wewnątrz komórki pęcherzyków, które otaczają fragmenty cytoplazmy (płynu wypełniającego komórkę, w którym zawieszone są różnego rodzaju związki chemiczne), a następnie przenoszą je do lizosomów - struktur wyspecjalizowanych w przeprowadzaniu trawienia wewnątrzkomórkowego. Zachodzący w lizosomach rozkład złożonych związków chemicznych pozwala na uwolnienie prostszych cząsteczek, które mogą zostać ponownie wykorzystane w celu syntezy bardziej złożonych molekuł. W normalnych warunkach cały cykl przemian jest ściśle kontrolowany, lecz, jak pokazują badania, zaburzenie jego przebiegu może doprowadzić do przykrych konsekwencji w postaci stopniowego uszkadzania własnych tkanek. Obiektem badań, przeprowadzonych przez badaczy pod przewodnictwem Daisuke Hashimoto z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto, była trzustka. Ten sam zespół zauważył wcześniej, że rozwój stanu zapalnego w obrębie tego narządu powoduje m.in. nasilenie procesu autofagii. Naukowcy postanowili zbadać związek pomiędzy rozwojem zapalenia oraz aktywnością trypsyny - enzymu zdolnego do trawienia białek wytwarzanego w trzustce. W prawidłowo funkcjonującym organizmie trypsyna jest chroniona przed przedwczesną aktywacją poprzez wydzielanie w formie nieaktywnej, zwanej trypsynogenem. Zostaje on wydzielony do jelita cienkiego, gdzie zyskuje zdolność do działania dzięki działaniu innego enzymu, enteropeptydazy. Badacze postanowili sprawdzić, czy zwiększenie intensywności autofagii w czasie zapalenia trzustki może aktywować trypsynogen przedwcześnie, powodując tym samym uszkodzenie białek wewnątrz komórek. Do swojego eksperymentu naukowcy użyli szczepu zmodyfikowanych myszy, u których zablokowano aktywność genu kluczowego dla autofagii, a także myszy niemodyfikowanych, zwanych "zwierzętami typu dzikiego". Następnie gryzoniom w obu grupach podano ceruleinę - środek zdolny do wywołania stanu zapalnego w obrębie trzustki. U gryzoni typu dzikiego stwierdzono rozległe uszkodzenia tkanki, podczas gdy myszy modyfikowane nie prezentowały negatywnych objawów. Jednocześnie stwierdzono, że w trzustkach zwierząt, które ucierpiały w wyniku zastrzyku, aktywność trypsyny była znacznie podwyższona w stosunku do grupy odniesienia. Dodatkowo, aby upewnić się, że przyczyną zaobserwowanego zjawiska nie jest np. samo podanie zastrzyku, zwierzętom podano obojętną dla organizmu sól fizjologiczną. Zgodnie z oczekiwaniami, nie zaobserwowano w takiej sytuacji negatywnych objawów. Przeprowadzone przez Japończyków badanie jest pierwszym, które pokazuje "złą twarz" autofagii. Celem kolejnych eksperymentów będzie dokładna analiza zjawisk prowadzących do uruchomienia tego procesu. Dokładne jego zrozumienie znajdzie zastosowanie nie tylko w medycynie, lecz może także pomóc lepiej zrozumieć istotę tego zjawiska i roli autofagii w fizjologii komórek. O swoim odkryciu zespół Daisuke Hashimoto donosi na łamach czasopisma The Journal of Cell Biology.

Międzynarodowy zespół badaczy zidentyfikował receptory odpowiedzialne za autofagię - jeden z procesów pozwalających komórkom na oczyszczanie się z niepotrzebnych cząsteczek oraz wykorzystanie energii uzyskanej z ich rozpadu. Odkrycie może być istotne dla zrozumienia istoty wielu chorób człowieka. Choć trudno w to uwierzyć, zjawisko to znane jest od co najmniej trzydziestu lat, lecz nigdy dotąd nie zidentyfikowano białek odpowiedzialnych za odróżnienie elementów przeznaczonych do zniszczenia od tych, które powinny przetrwać. Aby zidentyfikować receptory odpowiedzialne za autofagię, badacze przestudiowali dane dotyczące innego procesu eliminacji zbędnych cząsteczek. Mowa tu o degradacji z udziałem tzw. proteasomów - wyspecjalizowanych struktur przeznaczonych do usuwania pojedynczych cząsteczek białek. W procesie tym proteiny przeznaczone do usunięcia są "znakowane" poprzez przyłączenie cząsteczek innego białka, zwanego ubikwityną. Powstały w ten sposób kompleks jest transportowany do proteasomu, w którym dochodzi do ostatecznej degradacji białka. Proces autofagii przypomina pod wieloma względami degradację zależną od ubikwityny, lecz charakteryzuje się także cechami zupełnie unikalnymi. Najważniejszą z nich jest rozmiar niszczczonych struktur, które są wielokrotnie większe (rozkładowi mogą ulegać nawet całe podjednostki funkcjonalne komórek, zwane organellami). Co więcej, wewnątrzkomórkowe ciałka przeprowadzające autofagię, zwane autofagosomami, są pozbawione jakichkolwiek enzymów trawiennych. Oznacza to, że muszą się one łączyć z lizosomami - organellami wyspecjalizowanymi w rozkładzie wielu rodzajów związków organicznych. Mechanizm łączenia się tych dwóch struktur nie był jednak dotychczas znany. Przełom nastąpił dopiero dzięki badaniom prowadzonym pod przewodnictwem dr. Vladimira Kirkina z Uniwersytetu im. Goethego we Frankfurcie. Naukowcy zaobserwowali, że do związania autofagosomu i lizosomu potrzebne są dwie molekuły. Pierwszą z nich, zgodnie z oczekiwaniami badaczy, było białko podobne pod wieloma względami do ubikwityny, które nazwano ATG8. Drugą okazała się proteina NRB1, kojarzona do niedawna z istotną rolą w rozwoju niektórych nowotworów. Niestety, dotychczas nie wyjaśniono jednoznacznie zależności pomiędzy pożyteczną rolą NRB1, polegającą na kierowaniu procesem autofagii, oraz udziałem tej proteiny w procesie nowotworzenia. Dokonane odkrycie może być istotnym krokiem nie tylko w badaniach nad nowotworami. Okazuje się bowiem, że zaburzenie procesu autofagii może także prowadzić do innych chorób, takich jak parkinsonizm czy choroba Alzheimera. Dokładne zrozumienie zjawiska autofagii może ułatwić prace nad nowymi formami terapii, które zapobiegałyby rozwojowi tych schorzeń bądź skutecznie je leczyły.

Kiedy dochodzi do zagrożenia życia, mózgi żeńskie wydają się dla natury cenniejsze od mózgów męskich. Amerykańscy naukowcy zauważyli bowiem, że w sytuacji niedoboru składników odżywczych neurony męskie degenerują i obumierają szybciej od neuronów żeńskich. Te ostatnie lepiej oszczędzają energię i przez to dłużej wymykają się śmierci (JBC). O tym, że istnieją międzypłciowe różnice metaboliczne w sytuacji odcięcia od źródeł pożywienia, wiadomo już od jakiegoś czasu (samce zachowują białka, a samice raczej tłuszcze). Tyle tylko, że obserwowano je w tkankach obfitujących w składniki odżywcze, np. w mięśniach czy wątrobie. Bazując na tych spostrzeżeniach, Robert Clark i zespół ze Szpitala Dziecięcego Uniwersytetu w Pittsburghu postanowili sprawdzić, jak w opisanych warunkach zachowają się neurony samców i samic myszy oraz szczurów. Męskie i żeńskie komórki nerwowe hodowano osobno, a następnie poddano 72-godzinnej głodówce. Po upływie doby neurony samców działały znacznie gorzej od neuronów samic - oddychanie komórkowe spadło o ponad 70% (w drugiej z wymienionych grup jedynie o połowę), co doprowadziło do ich obumierania. Poza tym w samczej tkance nerwowej obserwowano większe nasilenie autofagii, czyli trawienia przez komórki części własnych elementów strukturalnych, np. mitochondriów. Komórki żeńskie tworzyły za to więcej kropel tłuszczu, by zapewnić sobie zapasy energii. Badacze zastrzegają, że zachowanie neuronów w żyjącym organizmie nie musi się pokrywać z tym, co obserwowano w warunkach in vitro. Niewykluczone, że zaobserwowane zjawisko ma związek z biologiczną rolą samic. To one mają przeżyć i opiekować się potomstwem, a bez mechanizmów zabezpieczających mózg byłoby to niemożliwe...

Zaledwie jeden gen decyduje o tym, czy pozornie wyleczony rak jajnika powróci po latach i zaatakuje pacjentkę ponownie. Zdaniem badaczy, umiejętna regulacja jego aktywności mogłaby pomóc w ostatecznym wyleczeniu choroby i zapobieganiu jej nawrotom. Badany gen, nazywany ARHI, odpowiada za uruchomienie procesu autofagii - niszczenia wewnętrznych struktur komórki w celu ich strawienia i uniknięcia śmierci z braku energii. W zdrowym organizmie ARHI jest aktywowany przy znacznym niedożywieniu komórek, np. w wyniku niedokrwienia, i pozwala im na przetrwanie przez pewien czas w skrajnie niekorzystnych warunkach. W przypadku komórek nowotworowych sytuacja wygląda jednak nieco inaczej. Jeśli badany gen zostanie w nich aktywowany, uruchomiony w ten sposób proces autofagii doprowadza do ich śmierci w ciągu zaledwie kilku dni. Jeszcze inne zjawisko zaobserwowano podczas badań na żywych zwierzętach. Gdy do organizmów myszy wszczepiono komórki ludzkiego raka jajnika, a następnie aktywowano ARHI, zachowanie wadliwej tkanki było zupełnie inne. Okazuje się, że badany gen wywołuje w niej autofagię, lecz nie powoduje śmierci komórek nowotworowych. Co więcej, powtórne wyłączenie analizowanej sekwencji powoduje gwałtowne przyśpieszenie wzrostu guza. Komórki nowotworowe pozostawały żywotne podczas zahamowania wzrostu i uruchomienia autofagii wywołanej przez ARHI, co odpowiada stanowi ich uśpienia, uważa dr Robert Bast, jeden z autorów eksperymentu. Dodaje: kiedy blokowaliśmy autofagię za pomocą chlorochiny, leku stosowanego także w terapii malarii, ponowny wzrost guzów był zahamowany, co sugeruje, że autofagia pomagała komórkom raka na przetrwanie w warunkach niedostatecznego dopływu krwi. Oprócz odkrycia roli ARHI, badacze zidentyfikowali szereg innych czynników odpowiedzialnych za regulację procesów autofagii oraz "uśpienia" komórek nowotworowych. Zdaniem uczonych, umiejętna modyfikacja ich aktywności mogłaby stać się interesującą terapią uzupełniającą tradycyjne leczenie. Możliwe, że w ten sposób można by "znokautować" nowotwór i zniszczyć ostatnie wadliwe komórki.

Po raz pierwszy w historii nauki udało się zahamować starzenie całego narządu (Nature Medicine). Co więcej, po tym zabiegu zaczął on działać tak dobrze, jak w czasach młodości zwierzęcego gospodarza. Zespołem badaczy z College'u Medycyny Alberta Einsteina na Yeshiva University w Nowym Jorku kierowała profesor Ana Maria Cuervo. Jego członkom udało się zablokować proces tworzenia się szkodliwych białek w komórkach wątroby. Gdy człowiek się starzeje, jego organizm coraz gorzej radzi sobie z usuwaniem wadliwych postaci białek. Wskutek tego dochodzi do nagromadzenia toksycznych substancji, takich jak beta-amyloid czy białko tau w przypadku choroby Alzheimera. W prawidłowych warunkach złogi patologicznych białek są eliminowane za pośrednictwem autofagii (ang. chaperone-mediated autophagy, CMA). Podczas eksperymentów wątroby genetycznie zmodyfikowanych myszy w wieku od 22 do 26 miesięcy (odpowiednik 80 lat u człowieka) oczyszczały krew równie dobrze jak organy kilkumiesięcznych zaledwie zwierząt. Niezmienione wątroby osobników z grupy kontrolnej nie były już w stanie dobrze wykonać takiego zadania. Pani Cuervo zaznacza, że odnowa mechanizmów oczyszczających wewnątrz komórek wpływa nie tylko na pojedynczy narząd. Wzmocnienie tej zdolności w różnych tkankach wydłuża prawdopodobnie życie. Wiele chorób neurodegeneracyjnych ma związek z nieprawidłowym działaniem lub gromadzeniem uszkodzonych protein w neuronach. Zapobiegając obniżeniu czystości białek, możemy zabezpieczyć ludzi przed ich symptomami na dłuższy czas. Wewnątrz komórek szkodliwe substancje są trawione przez enzymy lizosomów. Przybywają tam w specjalnych pęcherzykach, powstających podczas fagocytozy i pinocytozy. Toksyczne substancje są wciągane do wnętrza lizosomów przez białka przenośnikowe. Z wiekiem zaczynają one jednak szwankować, co w przypadku wątroby oznacza insulinooporność, a także niemożność metabolizowania cukrów, tłuszczów, alkoholu oraz leków. U genetycznie zmodyfikowanych myszy spadek wydajności białek transportujących w błonie lizosomów zrekompensowano dodatkowymi ich kopiami. Teraz Cuervo zaczyna współpracę z firmami farmaceutycznymi. Razem mają wskazać leki, które ponownie włączałyby białka przenośnikowe albo zwiększyły ich aktywność. Pani profesor sądzi, że odpowiednią czystość białek da się też uzyskać za pomocą diety, np. ograniczenia liczby spożywanych kalorii.