2018. október 15. hétfő
Teréz
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Az öregedés útja - 2010-11-18 00:02:10 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Az öregedés útja

Az öregedés komplex mechanizmusának megértésében a főként evolúciós alapokon nyugvó értelmezésen és az öregedés megnyilvánulási szintjein estünk túl eddig. A következő lépésnek az öregedési elméleteket szántam, de azt hiszem, nem árt tisztába tenni mindezek előtt az öregedés jelátviteli hálózatát. Ez a rendszer biztosítja a normális sejtműködést, és ennek bármely pontján történő hiba a stressz, öregedés, apoptózis, rák vonalra terelheti a sejtet. Mint látni fogjuk, a jelátviteli utak bemeneti oldala sok esetben közvetve a környezet.

Az öregedés jelátvitele egyben a hosszú életé is. Ha nincs hiba, és a rendszer hatékony működése megőrződik, az öregedés, ha nem is elkerülhető, de lelassítható. A jelátvitel input-output irányban zajlik. Gyakorlatilag mindegy, hogy mi közvetíti a jelet, a lényeg a bemenő jel minősége és a kiváltott hatás. Persze a sebességben lehet különbség eltérő útvonalak között, de ez nem számottevő. A bemenő jel alapján beszélhetünk hormonális, tápanyaggal összefüggő, oxidatív stressz és genom szervezet szintű jelátvitelről. Mind a négy út végső soron génexpresszió változáshoz vezet, mely a fehérjeszintézis egyensúlyának megváltoztatásán keresztül befolyásolja a sejtműködést. Ezeket a géneket szoktuk aging (öregedő) és longevity (hosszú élet) géneknek hívni.

A következőkben rövid összefoglalást adok ezekről az utakról.

Hormonális jelátvitel (fehér)

Az öregedés jelátvitelében alapvetően két hormon játszik jelentős szerepet. Ezek az inzulin és a növekedési hormon (GH). Mindkettő plazmamembránban lokalizált tirozinkináz receptorokon keresztül hat, és végső soron negatívan befolyásolják a FOXO (Forkhead; Daf-16) transzkripciós faktort a PI3K-AKT/SGK útvonalon. A FOXO által közvetített jel mitokondriális válaszreakciót indít el. Ennek mellékterméke lesz az oxidatív stressz, ami végső soron az inzulin jelpálya öregedést elősegítő hatásának okozója.

Az inzulin és GH jelátvitel közös pontja az IGF-1 (insulin growth factor-1). Érdekes, hogy a glükóz-insulin-IGF-1 útvonal aktivációja az öregedésen felül a daganatok kialakulásában is kulcsfontosságú. A magas glükóz koncentráció, és így aktívabb jelátviteli út a kemoterápiás szerek hatékonyságát jelentősen csökkenti, mivel új mutációkra hajlamosít.
A Klotho egy transzmembrán fehérje, melynek extracelluláris doménje keringő hormonként hat. Alul aktivációja egyes betegségek (pl. arteriosclerosis) mellett az öregedéssel is asszociált. Gátolja az inzulin/IGF-1 útvonalat, ezzel a fehérje fokozott kifejeződése lassítja az öregedést.

A szteroid hormonok (pl. glükokortikoidok) szignalizációja a citokróm P450 mikroszomális rendszeren keresztül zajlik. Kevéssé ismert a mechanizmus, de úgy tűnik, hogy a fokozott aktiváció kitolja az élettartamot. Ennek oka természetesen a citokróm P450 rendszer aktivációjában keresendő, ami csökkenti az oxidatív stresszt a szabadgyökök eliminációjával.
Fontos látni, hogy egyes hormonok szintje életmód függő. A fokozott glükóz bevitel fokozott inzulin szekrécióval jár, ami nem csak a diabetes 2-es típusára hajlamosít, hanem az öregedést is fokozza.

Tápanyag függő jelátvitel (kék)

Ezt az útvonalat a szakirodalomban dietary restriction (DR) pathwaynek hívják. Magyarul talán a kalória megvonási jelpálya a megfelelő. A jelpálya fő elemei a Sirtuin család fehérjéi, melyek NAD-függő fehérje deacetilázok. Kulcsszerepük az öregedésben elég hamar kiderült. A deacetiláz útvonal fontos kapcsolatban áll az inzulin/IGF-1 jelátvitellel, hiszen ez is a FOXO transzkripciós faktoron végződik.

Az AMP-aktivált protein kináz (AMPK) egy olyan érzékelő fehérje, amely alacsony energia szinten aktiválódik, amikor az ATP jelentős része AMP-vé alakult. A kináz emlősökben közvetlenül foszforilálja a FOXO-t. Az AMPK gátolja a TOR (target of rapamyicin) transzlációs szabályozó protein kinázt. A TOR és a DAF-15 regulátor komplex a FOXO hatása alatt áll a p70S6K aktiváción és eIF4EBP gátláson keresztül. Ez a kapcsolati háló szemlélteti a folyamat bonyolultságát, és az inzulin valamint DR jelpálya kapcsolatát.

A szuperoxid dizmutáz gének felszabályozása szintén kulcsfontosságú. A ROS (reactiv oxigen species) elimináció alapvetően jótékony hatással bír az öregedés szempontjából. Minden antioxidáns végső soron az élethossz növelését segíti elő.

Mitokondriális és ROS jelátvitel (piros)


A mitokondrális elektron transzport lánc (ETC) komponenseinek, mint például a clk-1 által kódolt ubikinoné növeli az élettartamot. A stressz által aktivált protein kinázok, mint a JNK és MSK-1 fokozott aktivációja szintén élethossz növelő hatásúak. A bevitt tápanyag a biológiai oxidáció során alakul át használható energiává. Ennek terminális komponense a mitokondriumban zajlik. Ha ez nem történik meg, csökken az energiatermelés, így a melléktermékként keletkező szabadgyökök szintje is.

Genommentő utak

A DNS mutációit javító mechanizmusok kulcsfontosságúak az öregedésben. Ezzel összefüggő gének, mint pl. az ATM sérülése fokozott öregedéssel jár. A telomeráz reverz transzkriptáz (TERT) és a telomeráz RNS komponens (TERC) sérülése fokozott öregedéshez vezet a későbbi generációkban. Az öregedés telomer elméletéről később lesz szó.

Az útvonalak felsorolása nem teljes. Ezeken a major pályákon kívül vannak minor jelpályák is, melyek most nem kerültek elő. Az útvonalak felfedése génkiütéses (KO) állatkísérletekkel történt. A legtöbb egér, C.elegans vagy D.melanogaster KO kísérletek során került felfedezésre. A források megadnak százalékos élethossz eltérést a kontroll populációhoz képest, de ezt személy szerint nem tartom releváns információnak, így ezt elhagytam az értekezésből. Mindenesetre, ha mindent „beállítanánk” a hosszú élet kívánalmai szerint, több 100 százalékkal tovább élhetnénk. Persze csak elméletben…

A tanulság a következő. Igenis számít a környezet, nem csak a genetikai hatások. Az, hogy mit eszünk, mennyit idegeskedünk, mennyit mozgunk alapvetően meghatározza életkilátásainkat. És ez nem csak absztrakció, hanem tudományos tény. Ezért is érdemes egészségesen élni.

A választás joga fenntartva.

Veres Dániel
ÖregedőBlog
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 5, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés