Oamenii de știință de la MIT au rezolvat misterul de ce trecerea forțată a genelor responsabile de repararea ADN-ului nu întinerește retina la șoareci, ci mai degrabă își omoară celulele. Rezultatele lor au fost prezentate în revista Science Signaling.
În fiecare zi, în orice celulă a corpului nostru, există 10-20 de mii mici defalcări ale ADN-ului, ceea ce duce la ruperea spiralelor sale. Un întreg complex de proteine și molecule de semnalizare reacționează la aceste defecțiuni, care le recunosc, evaluează posibilitatea reparației, conectează firele sfâșiate sau semnalează celula la autodistrugere.
Oamenii de știință ruși și străini studiază aceste sisteme de mult timp, încercând să înțeleagă exact ce tipuri de daune ADN-ul reparează, ce le afectează activitatea și dacă poate fi crescut, făcând celulele invulnerabile la radiații și protejându-le proprietarul de dezvoltarea cancerului.
Cu zece ani în urmă, a spus Samson, echipa ei a realizat unul dintre primele astfel de studii. Ei au monitorizat modul în care activitatea crescută a genei AAG, care este responsabilă pentru eliminarea micilor leziuni unice într-una din firele ADN, afectează funcționarea ochilor șoarecilor care au primit o doză de „cal” de chimioterapie.
Oamenii de știință au sperat că activitatea îmbunătățită a „genei nemuririi” va proteja retina rozătoarelor de degenerare, dar în realitate s-a întâmplat exact opusul - celulele sensibile la lumină au început să moară și mai repede, iar șoarecii au devenit repede orbi.
Au petrecut următorii zece ani rezolvând această ghicitoare. Răspunsul s-a dovedit a fi foarte simplu. S-a dovedit că moleculele enzimei AAG au tăiat atât de multe segmente de ADN deteriorate încât aceasta a dus la includerea unei „proteine moarte” speciale, o moleculă de PARP care inițiază necroza, una dintre variantele sinuciderii celulare.
În timpul sistemelor normale de reparare a ADN-ului, această enzimă recunoaște pauzele în catenele unice de ADN, le atașează și generează semnale care determină alte proteine să repare aceste daune. Dacă există prea multe astfel de pauze, atunci activitatea excesiv de mare a PARP privează celula de rezervele sale de „monedă energetică”, molecule ATP, ceea ce duce la descompunerea și moartea sa.
Conținutul fostei celule, după cum au aflat Samson și colegii ei, intră în spațiul intercelular și provoacă inflamații, atrăgând atenția macrofagelor, corpurilor imune speciale care „digerează” rămășițele celulelor moarte.
Video promotional:
La rândul lor, produc o serie de molecule agresive care pătrund în receptorii încă vii ai retinei și dăunează în continuare ADN-ului. Aceasta duce la o nouă explozie de activitate AAG, activarea PARP, moartea unei noi porțiuni de celule și creșterea inflamației. Drept urmare, întregul țesut se autodistruge rapid.
Procese similare, așa cum au arătat experimentele ulterioare pe șoareci, au loc, deși într-o formă mai puțin dramatică, în alte țesuturi și organe ale șoarecilor, inclusiv cerebelul, măduva osoasă și pancreasul. În viitorul apropiat, potrivit lui Samson, echipa ei va studia modul în care aceste probleme sunt caracteristice țesuturilor umane și celulelor individuale.
