Може ли циљање овог ензима успорити старење и сродне болести?
Истраживање ензима који спречава дељење ћелија могло би бити плодно средство за истраживање успоравања старења и лечења болести повезаних са старењем.
Ово је закључак до којег су дошли истраживачи са Универзитета Кобе у Јапану након проучавања ензима Д-аминокиселинске оксидазе (ДАО) и његове улоге у ћелијама.
ДАО метаболише Д-аминокиселине, које за разлику од њихових зрцалних рођака, Л-аминокиселина, имају мало присуство у биологији сисара.
Из тог разлога, до недавне студије, научници су мало знали о утицају ДАО на тело.
Ново откриће открива да у процесу метаболизма Д-аминокиселина ДАО производи реактивне врсте кисеоника (РОС), које су група нестабилних молекула који узрокују ћелијски стрес.
Стресори попут оштећења ДНК и РОС-а подстичу ћелије на старење, неповратно стање у којем се више не могу реплицирати.
Налаз открива молекуларни механизам који је недостајао у претходним студијама које су повезивале РОС са старањем ћелија и старењем.
РОС и старење ћелија
РОС су важни играчи у биологији старења и многих болести које се повећавају са годинама, као што су Паркинсонова болест, Алзхеимер-ова болест, дијабетес и многи карциноми.
Недавна студија додаје растућем разумевању улоге сенесцентних ћелија у овој вези.
Улазак у неповратно стање у којем више не може да се дели и размножава не мора умањити способност ћелије за промене и утицај.
Рана истраживања сугерисала су да је главни утицај старења ћелија на биологију човека био заштита од рака. Затворене у старајуће стање, ћелије са оштећеном ДНК не могу се размножавати и стварати туморе.
Од тада, међутим, студије су откриле да су сенесцентне ћелије активне у поправљању ткива, зарастању рана, развоју ембриона и старењу.
Главни фокус континуираног истраживања је на разним стресорима који могу покренути ћелије да уђу у иреверзибилно стање.
Поред тога, расте све више знања о томе како биолошке промене и болести повезане са старењем укључују РОС и старење.
Удубљујући се у улогу ДАО
У претходном раду истраживачи Универзитета Кобе открили су да старење покреће молекул супресор тумора п53 и да то активира ген за ДАО.
Међутим, та „студија није у потпуности истражила директну везу између ДАО и старења“, примећују они.
У својој новијој истрази, истраживачи су наговорили ћелије рака на старење излажући их ниским нивоима „антиканцерогеног лека који изазива двоструке ланчане ДНК“.
Открили су, међутим, да је смањење активности ДАО, било лековима или утишавањем његовог гена, смањило старење и производњу РОС-а.
У другом експерименту су користили мутанта ДАО који је зауставио његово понашање као ензим. Ова верзија ДАО, међутим, није произвела РОС нити промовисала старење.
Тим сугерише да ово доказује да је способност ДАО као ензима да ствара РОС што му омогућава да промовише старење у ћелијама.
У даљим експериментима, научници су открили друге путеве који помажу ДАО да промовише старење изазвано оштећењем ДНК.
Кључни фактор је транспортни ген СЛЦ52А1, који помаже у повећању нивоа коензима флавин аденин динуклеотида (ФАД).
ДАО треба снабдевање ФАД-ом, а СЛЦ52А1 осигурава то снабдевање повећањем доступности витамина Б-2, састојка ФАД-а.
Истраживачи су опрезни у погледу импликација својих открића. РОС нису увек негативци: они такође могу донети корист здрављу. На пример, низак ниво РОС-а може продужити животни век, а имуни систем их треба за борбу против инфекције.
Можда управо превелика производња РОС-а узрокује проблеме и даје равнотежу ка ћелијском стресу, болестима и старењу. У том погледу, студија идентификује раније непознату улогу ДАО.
Истраживачи закључују:
„Наши резултати јасно показују нову функцију ДАО-а као промотора старења изазваног оштећењем ДНК, што може пружити нови увид у улогу [Д] -аминокиселина у различитим физиолошким и патолошким процесима, укључујући старење, рак и старење.“
