Κρητικό ένζυμο κρατά υγιή τον εγκέφαλο στη γήρανση

Ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ στο Ηράκλειο εντόπισαν μια πρωτεΐνη που λειτουργεί σαν επόπτης στο «κέντρο ανακύκλωσης» του κυττάρου. Όταν αυτή λείπει, οι νευρώνες φθείρονται πιο γρήγορα και η ζωή του οργανισμού κονταίνει. Το εύρημα, που σύμφωνα με τα δημοσιεύματα δημοσιεύεται στο έγκριτο Nature Communications, δεν είναι θεραπεία. Είναι κάτι πιο θεμελιώδες: ένα καθαρότερο κομμάτι του παζλ για το πώς ο εγκέφαλος αντέχει τον χρόνο.

Ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή, γιατί η ουσία κρύβεται σε έναν μόνο μηχανισμό. Μια διευκρίνιση πρώτα: ο απευθείας σύνδεσμος του ίδιου του άρθρου δεν έχει εντοπιστεί ακόμη δημόσια, όμως τα δημοσιεύματα το παρουσιάζουν ως peer-reviewed δημοσίευση, όχι ως preprint.

Τα αυτοκόλλητα, το κέντρο ανακύκλωσης και ο επόπτης

Κάθε κύτταρο μαζεύει σκουπίδια: πρωτεΐνες που χάλασαν, εξαρτήματα που φθάρηκαν. Για να μην πνιγεί, έχει έναν μηχανισμό καθαρισμού που λέγεται αυτοφαγία. Μαζεύει τα άχρηστα υλικά και τα στέλνει στα λυσοσώματα, τους «κάδους ανακύκλωσης», για διάσπαση και επαναχρησιμοποίηση. Η σημασία αυτού του συστήματος ήταν τόσο μεγάλη που χάρισε το Νόμπελ Ιατρικής του 2016 (Nobel Prize, NCI).

Πώς όμως ξέρει το κύτταρο ποιο δέμα πάει πού; Κολλάει πάνω στις πρωτεΐνες μια μικρή «ετικέτα οδηγιών» που λέγεται ουβικιτίνη, ένα αυτοκόλλητο αποστολής που σημαίνει «διάσπασέ με», «μετακίνησέ με» ή «άλλαξε συμπεριφορά». Αυτό το σύστημα ετικετών βραβεύτηκε με το Νόμπελ Χημείας του 2004 (Nobel Prize, NCI).

Εδώ μπαίνει η ανακάλυψη. Η πρωτεΐνη που μελέτησε η ελληνική ομάδα, η CYLD-1, είναι απο-ουβικιτινάση: αφαιρεί αυτές τις ετικέτες. Δεν είναι ο σκουπιδιάρης. Είναι ο επόπτης που διορθώνει λάθος αυτοκόλλητα πριν σταλεί το λάθος δέμα στο λάθος σημείο. Όταν αυτός ο έλεγχος δουλεύει, το κύτταρο κρατά καθαρό το εσωτερικό του, περιορίζει τη συσσώρευση προβληματικών πρωτεϊνών και προστατεύει τις συνάψεις. Κάτι κρίσιμο για νευρώνες που πρέπει να παραμείνουν λειτουργικοί επί δεκαετίες (Cretan Business).

Η ομάδα (η Δρ. Αγγελική Σωτηρίου και ο Δρ. Γιώργος Κωνσταντινίδης, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Νεκτάριου Ταβερναράκη) έδειξε τι συμβαίνει όταν αυτός ο επόπτης λείπει. Στο πειραματικό μοντέλο εμφανίστηκαν προοδευτική νευροεκφύλιση, χειρότερη κίνηση, ελλείμματα μάθησης και μικρότερη διάρκεια ζωής (Politica).

Γιατί μετράει, και πού μπαίνει το φρένο

Το μοντέλο εδώ είναι ο νηματώδης σκώληκας Caenorhabditis elegans, ένα κλασικό εργαλείο της βιολογίας γήρανσης: γρήγορος, γενετικά «καθαρός», ιδανικός για να ανακαλύπτεις βασικούς μηχανισμούς. Και εδώ είναι η δύναμη του ευρήματος. Δεν λέει απλώς ότι «κάτι πάει στραβά με τη γήρανση», αλλά δείχνει έναν συγκεκριμένο μοριακό κόμβο που δένει μαζί τρία πράγματα: νευρωνική ακεραιότητα, κυτταρική ανακύκλωση και μακροζωία.

Ο λόγος να ενδιαφερθεί κανείς για τον άνθρωπο δεν είναι αυθαίρετος. Η CYLD-1 του σκώληκα είναι στενά συγγενική με την ανθρώπινη CYLD, γνωστό γονίδιο που κωδικοποιεί επίσης απο-ουβικιτινάση (NCBI Gene). Υπάρχει, δηλαδή, βιολογικός λόγος να ψάξει κανείς αν ο μηχανισμός είναι διατηρημένος.

Εδώ όμως μπαίνει το φρένο. Ένα σκουλήκι δεν είναι άνθρωπος. Αποτέλεσμα σε C. elegans δεν σημαίνει ότι βρέθηκε τρόπος προστασίας του ανθρώπινου εγκεφάλου, ούτε δρόμος προς φάρμακο για Alzheimer ή Parkinson. Το σωστό μήνυμα είναι ότι πρόκειται για νέο μηχανισμό βασικής έρευνας με εύλογη ανθρώπινη συνάφεια, όχι κλινική ανακάλυψη (Nature Communications).

Τα επόμενα βήματα είναι σαφή και πολυετή: να δοκιμαστεί αν ο ίδιος μηχανισμός λειτουργεί σε ανθρώπινα κύτταρα, οργανοειδή ή ποντίκια, και να χαρτογραφηθούν οι ακριβείς πρωτεϊνικοί στόχοι. Αν επιβεβαιωθεί σε θηλαστικά, τότε, και μόνο τότε, ανοίγει διαδρομή προς πιθανούς στόχους φαρμάκων.

Το κέρδος σήμερα δεν είναι ένα χάπι. Είναι ότι ένα εργαστήριο στο Ηράκλειο πρόσθεσε ένα όνομα, τη CYLD-1, στη λίστα των συνεργείων που κρατούν τους νευρώνες καθαρούς, και έδωσε στους ερευνητές έναν συγκεκριμένο στόχο για να καταλάβουν γιατί ορισμένοι εγκέφαλοι μένουν λειτουργικοί επί δεκαετίες, ενώ άλλοι όχι.