Kolaps proteomu u háďátek je příčinou stárnutí a smrti

TLDR verze: vědci zjistili, že nesprávné skládání proteinů u háďátek vlivem teploty či oxidativního stresu má drastický dopad na jejich délku dožití.

Staronové téma

Stárnutí. Stárnutí se nikdy nemění. Ať už chceme nebo ne, všichni jednoho dne budeme staří. Nicméně, téma, jak ho oddálit, je poslední dobou velice trendy a tak se spousta chytrých lidí věnuje tomu, jak zlepšit kvalitu života i v pozdním věku, či dokonce jak kompletně předejít některým neurodegenerativním onemocněním.

Stárnutí se samozřejmě týká našich buněk, a je naprosto úžasně komplikované. I přesto se rozhodli vědci z univerzity Stony Brook tomuto tématu věnovat a povedlo se jim zjistit pár zajímavostí. Byli schopni vytvořit biofyzikální model, který ukazuje, jak se kumuluje buněčné poškození ve formě špatně poskládaných proteinů což eventuálně vede k tomu, že daná buňka natáhne bačkory.

Toto zjištění nám dává další kontext k tomu, jak se stárnutí efektivně bránit a zlepšit si i v útlém věku nejen věk dožití, ale kvalitu života jako takovou. A třeba se díky tomu dočkáme toho, co jsme dříve považovali za nemožné.

Problémy starých buněk

O co tedy jde? Buňky mlaďošky fungují tak, jak mají, mj. díky tomu, že proteosyntéza, degradace a správné skládání proteinů funguje podle potřeb buňky. Během toho, co buňky stárnou, jsou tyto procesy oslabeny; proteiny se netvoří tak, jak mají, kumulují se „vadné“ proteiny a ještě ke všemu je problém proteiny správně poskládat. Jeden z procesů, který negativně ovlivňuje správný koloběh proteinů je tzv. oxidativní poškození, a jakmile je ho moc, buňka už to nezvládá a odchází do věčných lovišť.

Co je to vlastně to oxidativní poškození (OS)? Tento pojem pro běžné laiky není až tak známý. Co je běžnější slyšet jsou pojmy „volné radikály“ a „antioxidanty“, což jsou takový pan Jekyll a Hyde. Volné radikály se v buňce tvoří běžně, a do jisté míry jsou i potřeba. Problém je v tom, když se buňka dostane do stavu, kdy má ztíženou funkci, a radikály už nestíhá vychytávat tak, jak by měla.

V ten moment se radikály rozlétají po buňce a ničí vše, co jim přijde do cesty; membrány, proteiny a dokonce i DNA, kde tvoří mutace. Antioxidanty mají schopnost tyto radikály „pozřít“ aniž by byly schopny tvořit nějakou další neplechu, čímž efektivně nejen ulehčí buňce fungovat normálně, ale mají i potenciál zabránit mutacím v DNA a tudíž i třeba rakovině.


Pod drobnohledem matematiky

Co konkrétně vědci z univerzity Stony Brook, vedené profesorem Kenem Dillem zjistili? Jejich model odpovídá na otázku: Jak se míra úspěšného skládání proteomů (soubor všech proteinů v buňce v daném čase a podmínkách) mění s poškozením a věkem?. Konkrétně testovali proteostázi (úspěšné skládání a shlukování proteinů) vliv, který na ni má oxidativní poškození.

Ukázalo se, že háďátka, která si hověla ve 20 °C, žila 20 dní, avšak háďátka ve vyšších teplotách (vyvolává OS, znemožňuje skládání proteinů) nebo háďátka přímo vystavená OS, žila pouze několik hodin. ☹ Touto obětí háďátek bylo odhaleno, že zkrácení délky života souvisí s kolapsem proteomu a také to, jak tento proces předvídá křivku přežití u háďátek.

Daný model je podle autorů unikátní v tom, že je matematicky detailní a popisuje široké spektrum buněčných procesů skrz celý proteom buňky. Studie o stárnutí často studují jenom 1-2 proteiny, než aby se zaměřovaly na celý mechanismus buněčného stárnutí. Tak tady to máme. Další kus skládanky, který nám eventuálně pomůže pochopit, jak si se stárnutím poradit komplexně.

Mějte ale na paměti, že se to testovalo na tomhle biočichovi, ne vaší babičce.

Mlčení háďátek

Co si z tohoto můžeme odnést my? Ačkoliv jsme o krok blíže k pochopení principu stárnutí, prakticky si z tohoto můžeme odnést snad jen to, že když nám chytří, zdraví lidé radí, ať pijeme více zeleného čaje, protože antioxidanty, nějakou tu pointu mít budou. Minimálně budeme mít lépe poskládané proteiny. A to se vyplatí!

A třebaže než bude sesmolen věděcký postup, jak se stárnutím zatočit, nebo ho minimálně oddálit, oběť hrdinných háďátek nás k tomuto posunula zase o fous dál!

[ML]

Pro fanoušky proteinů a proteomů edukativní video zde:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

 

Diskuze