Odată cu înaintarea în vârstă, organismul îşi pierde treptat capacitatea de a-şi menţine echilibrul intern, iar acest proces este influenţat de acumularea unor celule disfuncţionale. Un nou studiu analizează modul în care aceste celule supravieţuiesc şi identifică o posibilă ţintă pentru eliminarea lor.
Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, organismul îşi pierde treptat capacitatea de a face faţă stresului şi de a se reface, capacitate numită rezilienţă, care permite menţinerea echilibrului intern prin mecanisme de apărare, compensare şi reparare. Scăderea rezilienţei este asociată cu reducerea activităţii zilnice şi cu apariţia simultană a mai multor boli cronice.
Un factor important în acest declin este acumularea celulelor senescente, denumite şi „celule zombie”. Acestea nu se mai divid, iar organismul le elimină în mod normal printr-un proces numit senoliză. Odată cu vârsta, acest mecanism devine mai puţin eficient.
Celulele senescente afectează ţesuturile din jur printr-un proces numit fenotip secretor asociat senescenţei (SASP). Acest mecanism implică eliberarea de molecule proinflamatorii care perturbă funcţionarea celulelor vecine. În timp, acest proces contribuie la inflamaţia cronică şi la apariţia bolilor asociate îmbătrânirii. Legătura dintre rezilienţa metabolică, capacitatea de supravieţuire a acestor celule şi SASP nu era însă pe deplin clară.
Pentru a investiga acest aspect, cercetători de la Universitatea Kyoto au analizat funcţionarea celulelor senescente la nivel molecular. Ei au observat că aceste celule depind în mare măsură de glicoliză, procesul prin care glucoza este descompusă pentru a produce energie, caracteristică întâlnită şi la celulele canceroase.
Studiul s-a concentrat pe două molecule implicate în acest proces: fosfoglicerat mutaza (PGAM), o enzimă a glicolizei, şi kinaza Chk1, care formează un complex cu PGAM în celulele canceroase şi stimulează glicoliza.
Pentru a verifica dacă această interacţiune apare şi în celulele senescente, cercetătorii au utilizat un test numit NanoBiT, bazat pe bioluminiscenţă, care permite detectarea interacţiunilor dintre proteine.
Rezultatele au arătat că legarea PGAM-Chk1 este crescută în celulele senescente, susţinând atât glicoliza, cât şi supravieţuirea celulară. Blocarea acestei interacţiuni a dus la eliminarea selectivă a celulelor senescente în experimente realizate atât în laborator, cât şi pe modele animale. În plus, această intervenţie a redus fibroza pulmonară la şoareci.
Studiul a evidenţiat şi rolul factorului de transcripţie FoxM1, implicat în reglarea ciclului celular. FoxM1 inhibă proteina BIM, care declanşează apoptoza (moartea celulară programată), şi activează mecanismele de reparare a ADN-ului în celulele senescente. Perturbarea interacţiunii PGAM-Chk1 poate reduce activitatea FoxM1, permiţând eliminarea celulelor afectate prin apoptoză şi încetinind declinul rezilienţei.
Rezultatele au o potenţială relevanţă pentru senoterapie, un domeniu emergent care vizează tratamentul bolilor asociate îmbătrânirii prin ţintirea celulelor senescente. De asemenea, aceste descoperiri pot contribui la dezvoltarea terapiilor senolitice, concepute pentru a elimina aceste celule prin inducerea apoptozei.
Studiul a fost publicat în revista Signal Transduction and Targeted Therapy.
