Ανθρωπίνη: Μια πρωτεΐνη των μιτοχονδρίων που ρυθμίζει τη μακροζωία

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές του USC Leonard Davis School of Gerontology είναι η πρώτη που αποδεικνύει ότι μια μικρή πρωτεΐνη έχει μεγάλο αντίκτυπο στην υγεία και τη μακροζωία τόσο στα ζώα όσο και στον άνθρωπο.

Οι ερευνητές εξέτασαν την ανθρωπίνη (humanin), ένα πεπτίδιο που κωδικοποιείται στο μικρό γονιδίωμα των μιτοχονδρίων -τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας του κυττάρου.

Από πειράματα σε εργαστηριακά ζώα έως μετρήσεις σε ασθενείς, φαίνεται ότι τα υψηλότερα επίπεδα της ανθρωπίνης συνδέονται με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και καλύτερη υγεία. Επίσης συνδέονται με χαμηλότερο κίνδυνο για ορισμένες ασθένειες όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.

“Η ανθρωπίνη είναι από καιρό γνωστό ότι βοηθά στην πρόληψη πολλών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία αλλά είναι η πρώτη φορά που έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής”, δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Pinchas Cohen, καθηγητής γεροντολογίας.

Η ανθρωπίνη έχει βρεθεί όχι μόνο στα μιτοχόνδρια του ανθρώπου αλλά και σε ολόκληρο το ζωικό βασίλειο, ένα σημάδι ότι το σχετικό γονίδιο έχει διατηρηθεί καθόλη τη διάρκεια της εξέλιξης.

Η παρούσα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Aging, εξέτασε την ανθρωπίνη σε διάφορα είδη ζώων, συμπεριλαμβανομένων των σκουληκιών και των ποντικιών, καθώς και στον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένων ασθενών με νόσο Αλτσχάιμερ και παιδιών από αιωνόβιους γονείς.

Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη δυνατότητα της ανθρωπίνης και άλλων μιτοχονδριακών πρωτεϊνών να χρησιμοποιηθούν ως θεραπεία για ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία. Δείχνουν επίσης ότι η ανθρωπίνη μπορεί να είναι ένας αρχαίος μιτοχονδριακός μηχανισμός σηματοδότησης που είναι το κλειδί για τη ρύθμιση της υγείας και της διάρκειας ζωής, δήλωσε ο καθηγητής Kelvin Yen.

Περισσότερη ανθρώπινη, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής

Τα επίπεδα της πρωτεΐνης έχουν προηγουμένως παρατηρηθεί ότι μειώνονται με την ηλικία σε πολλά είδη.

Σε αυτήν τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες παρατήρησαν υψηλότερα επίπεδα ανθρωπίνης σε οργανισμούς που έχουν προδιάθεση για μεγάλη διάρκεια ζωής, συμπεριλαμβανομένου του περίφημου ανθεκτικού στην ηλικία γυμνού τυφλοπόντικα (αρουραίου), ο οποίος βιώνει μια πολύ αργή μείωση των επιπέδων κατά τη διάρκεια της 30ετούς ζωής του. Αντίθετα, τα ποντίκια παρουσιάζουν πτώση 40% κατά τους πρώτους 18 μήνες της ζωής τους και οι μακάκοι ρέζους φάνηκε να έχουν παρόμοια πτώση στην μεταξύ 19 και 25 ετών.

Στους ανθρώπους, οι ερευνητές παρατήρησαν υψηλότερα επίπεδα σε 18 παιδιά αιωνόβιων, σε σύγκριση με μια ομάδα ελέγχου 19 παιδιών. Άτομα των οποίων οι γονείς έφτασαν τα 100 έτη είναι στατιστικά πιο πιθανό από άλλα άτομα να φτάσουν και αυτά σε μεγάλη ηλικία.

Σε ορισμένα είδη, συμπεριλαμβανομένων των σκουληκιών και των ποντικιών, η τροποποίηση των γονιδίων τους για την παραγωγή υψηλότερων ποσοτήτων ανθρωπίνης ήταν αρκετή για να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους. Αλλά αυτά τα ζώα μεγαλύτερης διάρκειας είχαν λιγότερους απογόνους. Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ένα παρόμοιο μοτίβο σε ανθρώπους με μεγάλη διάρκεια ζωής.

“Η ανταλλαγή μεταξύ μακροζωίας και αναπαραγωγής θεωρείται ότι οφείλεται σε μια εξελικτικά διατηρημένη ισορροπία μεταξύ της χρήσης ενέργειας για την παραγωγή περισσότερων απογόνων ή της χρήσης ενέργειας για τη διατήρηση του οργανισμού για μελλοντικές αναπαραγωγικές προσπάθειες”, δήλωσε ο Yen. “Εξελικτικά μιλώντας, ο στόχος της ζωής είναι η αναπαραγωγή και μετά έρχεται το τέλος, αλλά αν δεν μπορείτε να αναπαραχθείτε, θα πρέπει να προσπαθήσετε να ζήσετε όσο το δυνατόν περισσότερο και μια παρενέργεια αυτού είναι η μακροζωία”.

Προστασία από ασθένειες

Τα υψηλότερα επίπεδα ανθρωπίνης συνδέονται όχι μόνο με αυξημένη διάρκεια ζωής. Τα χαμηλότερα επίπεδα μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο ασθένειας και υποδεικνύουν χαμηλότερη αντίσταση σε τοξικές εκθέσεις.

Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα εγκεφαλικού νωτιαίου υγρού σε μικρό αριθμό ασθενών με νόσο Αλτσχάιμερ και έλεγξαν άτομα χωρίς άνοια. Παρατήρησαν ότι τα επίπεδα ανθρωπίνης ήταν πολύ χαμηλότερα στους ασθενείς με Αλτσχάιμερ. Σε δείγματα αίματος από ομφάλιο λώρο νεογέννητων, τα υψηλά επίπεδα ανθρωπίνης συσχετίστηκαν με έναν υψηλό αριθμό αντιγραφής μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) -τον αριθμό αντιγράφων του μιτοχονδριακού γονιδιώματος που υπάρχει σε κάθε κύτταρο.

“Τα επίπεδα ανθρωπίνης συσχετίζονται αντιστρόφως με τη μείωση του αριθμού αντιγραφής του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA), το οποίο από μόνο του έχει συσχετιστεί με έναν αριθμό διαφορετικών ασθενειών όπως ο καρκίνος, η νεφρική νόσος και οι καρδιαγγειακές παθήσεις”, δήλωσε ο Yen.

Δυνατότητα θεραπείας

Η ομάδα του Cohen ήταν μία από τις τρεις ομάδες που ανακάλυψαν ανεξάρτητα την ανθρωπίνη και στη συνέχεια ξεκλείδωσαν τα μυστικά του μιτοχονδριακού γονιδιώματος. Επίσης βρήκαν και άλλα πολλά υποσχόμενα μιτοχονδριακά πεπτίδια, όπως το MOTS-c το οποίο παίζει ρόλο στην επικοινωνία μεταξύ των μιτοχονδρίων και του πυρήνα των κυττάρων και φαίνεται να μιμείται τα αποτελέσματα της άσκησης.

Η μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία της ανθρωπίνης ως δυνητικά ισχυρού ρυθμιστή της διάρκειας ζωής και της υγείας και την αξιοποίησή της για θεραπείες που θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν μια ποικιλία ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, δήλωσε ο Cohen.

“Αυτή η μελέτη, καθώς και πολλές άλλες, υποδηλώνουν ότι η χορήγηση ανθρωπίνης θα μπορούσα να είναι μια αποτελεσματική θεραπευτική αγωγή για μεγάλο αριθμό ασθενειών και ενισχύει περαιτέρω τη σημασία των μιτοχονδρίων πέρα από τον παραδοσιακό ρόλο τους στην παραγωγή ενέργειας του κυττάρου”.

Δείτε επίσης