Ερευνητές από το Τμήμα Βιολογικών και Συμπεριφορικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου έδειξαν ότι το το πειραματικό φάρμακο κατά του καρκίνου rapalink-1, το οποίο αναστέλει την οδό TOR, μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής του fission yeast, ενός απλού ζυμομύκητα που χρησιμοποιείται συχνά για τη μελέτη βασικών βιολογικών διεργασιών.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Communications Biology από τους Juhi Kumar, Kristal Ng και Χαράλαμπο Ράλλη, έδειξε ότι τόσο τα φάρμακα όσο και φυσικοί μεταβολίτες μπορούν να επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής μέσω της οδού TOR (Target of Rapamycin).
Ο ρόλος-κλειδί της οδού TOR στην ανάπτυξη και τη γήρανση
Η οδός TOR είναι ένα σηματοδοτικό σύστημα που συναντάται σε οργανισμούς από τους μύκητες μέχρι τον άνθρωπο και παίζει καθοριστικό ρόλο στη ρύθμιση της ανάπτυξης και της γήρανσης. Συνδέεται στενά με σημαντικές παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία, όπως ο καρκίνος και οι νευροεκφυλιστικές νόσοι. Εξαιτίας της ευρείας της επίδρασης, η TOR αποτελεί βασικό στόχο στην έρευνα για την αντιγήρανση και τον καρκίνο, με φάρμακα όπως η ραπαμυκίνη να έχουν ήδη δείξει ότι μπορούν να επιμηκύνουν τη διάρκεια υγιούς ζωής σε ζωικά μοντέλα.
Το rapalink-1, το φάρμακο που εξετάστηκε στη μελέτη, είναι ένας αναστολέας TOR νέας γενιάς που ερευνάται για πιθανή χρήση στη θεραπεία του καρκίνου. Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι το rapalink-1 επιβράδυνε ορισμένες λειτουργίες της ανάπτυξης των κυττάρων του ζυμομύκητα και ταυτόχρονα αύξησε τη διάρκεια ζωής τους. Η δράση του φαίνεται να σχετίζεται με το TORC1, το τμήμα της οδού TOR που προάγει την κυτταρική ανάπτυξη.
Τι έδειξε η μελέτη
Η μελέτη αποκάλυψε απρόσμενα έναν σημαντικό ρόλο για μια ομάδα ενζύμων που ονομάζονται αγματινάσες, οι οποίες μετατρέπουν τον μεταβολίτη αγματίνη σε πολυαμίνες. Τα ένζυμα αυτά φαίνεται να συμμετέχουν σε έναν μέχρι τώρα άγνωστο «μεταβολικό μηχανισμό ανάδρασης», ο οποίος συμβάλλει στη διατήρηση ισορροπημένης δραστηριότητας της TOR. Όταν η λειτουργία των αγματινασών διαταράχθηκε, τα κύτταρα του ζυμομύκητα αναπτύχθηκαν ταχύτερα αλλά εμφάνισαν σημάδια πρόωρης γήρανσης, κάτι που δείχνει ότι υπάρχει ένα «αντίτιμο» ανάμεσα στη γρήγορη ανάπτυξη και τη μακροπρόθεσμη επιβίωση των κυττάρων.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι η προσθήκη αγματίνης ή πουτρεσκίνης (ενός συγγενικού μορίου) βοήθησε τα κύτταρα να ζήσουν περισσότερο και να αναπτυχθούν καλύτερα σε συγκεκριμένες συνθήκες.
«Δείχνοντας ότι οι αγματινάσες είναι απαραίτητες για την υγιή γήρανση, αποκαλύψαμε ένα νέο επίπεδο μεταβολικού ελέγχου της TOR, που μπορεί να υπάρχει και στους ανθρώπους», εξήγησε ο Χαράλαμπος Ράλλης. «Επειδή η αγματίνη παράγεται μέσω της διατροφής και των μικροβίων του εντέρου, τα ευρήματα αυτά ίσως εξηγούν πώς η διατροφή και το μικροβίωμα επηρεάζουν τη γήρανση».
Προσοχή στα συμπληρώματα αγματίνης
Ο επιστήμονας ανέφερε ότι τα συμπληρώματα αγματίνης κυκλοφορούν εμπορικά, αλλά τόνισε την ανάγκη προσοχής: «Χρειάζεται προσοχή στην κατανάλωση αγματίνης για λόγους ανάπτυξης ή μακροζωίας. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η αγματίνη μπορεί να βοηθήσει την ανάπτυξη μόνο όταν λειτουργούν σωστά συγκεκριμένες μεταβολικές οδοί που σχετίζονται με τη διάσπαση της αργινίνης. Επιπλέον, η αγματίνη δεν έχει πάντα θετικές επιδράσεις, καθώς μπορεί να συμβάλλει στην εμφάνιση ορισμένων παθήσεων».
Τα ευρήματα αυτά αποκαλύπτουν σημαντικές συνδέσεις ανάμεσα στη σηματοδότηση της TOR, τον μεταβολισμό και τη μακροζωία. Οι ερευνητές θεωρούν ότι τα αποτελέσματα μπορεί να βοηθήσουν στον σχεδιασμό μελλοντικών στρατηγικών που θα συνδυάζουν φάρμακα στόχευσης της TOR με διατροφικές ή μικροβιοτικές προσεγγίσεις για την προώθηση της υγιούς γήρανσης, την κατανόηση του καρκίνου και τη μελέτη των μεταβολικών νοσημάτων.
