Της Ανθής Αγγελοπούλου
Έλληνες επιστήμονες ανακοίνωσαν κατά τη διάρκεια του 3ου διεθνούς συνεδρίου για τη Γενετική, Γηριατρική και την Έρευνα νευροεκφυλιστικών νόσων, “GeNeDis 2018” (‘Genetics, Geriatrics and Neurodegenerative Diseases Research’), ότι ανίχνευσαν το μοριακό μηχανισμό που ρυθμίζει την ανακύκλωση των μιτοχονδρίων σε νευρικά κύτταρα.
Σύμφωνα με τον καθηγητή Μοριακής Βιολογίας Συστημάτων στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Κρήτης και διευθυντή Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας καθώς και πρόεδρος του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στο Ηράκλειο Κρήτης, κ. Νεκτάριο Ταβερναράκη, στη μελέτη τους με τίτλο «Health Aging and Mental Wellness in the new digital era» αυτός και η ομάδα του, αποκάλυψαν τα μοριακά μονοπάτια των δυσλειτουργικών ή περιττών μιτοχονδρίων κατά τη μιτοφαγία.
Τι είναι τα μιτοχόνδρια
Όπως αναφέρει ο καθηγητής, τα μιτοχόνδια αποτελούν στην πραγματικότητα ένα «εργοστάσιο» παραγωγής ενέργειας για τα κύτταρα και είναι απαραίτητα για βασικές κυτταρικές λειτουργίες. Όποια αλλαγή συντελεστεί στον αριθμό, τη μορφολογία και την εύρυθμη λειτουργία τους επηρεάζεται η ομοιόσταση του κυττάρου, ο μεταβολισμός μας, η συνολικότερη υγεία μας αλλά και το προσδόκιμο ζωής μας.
Οι όποιες δυσλειτουργίες λοιπόν, ενοχοποιούνται για σοβαρές παθολογικές καταστάσεις όπως είναι οι καρδιομυοπάθειες, οι νευρομυϊκές ανωμαλίες, οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες στις οποίες εντάσσονται οι νόσοι Parkinson’s, Alzheimer’s κ.λπ..
Κατά συνέπεια το να διατηρηθούν η λειτουργικότητα των μιτοχονδρίων και ολόκληρου του κυττάρου απαιτείτε ακριβής έλεγχος και συντονισμός της απομάκρυνσης των κατεστραμμένων μιτοχονδρίων και η δημιουργία νέων.
Όπως τόνισε ο καθηγητής, η συσσώρευση κατεστραμμένων μιτοχονδρίων προκαλεί οξειδωτικό στρες το οποίο με τη σειρά του διεγείρει την κατάλληλη κυτταρική σηματοδότηση για την επαγωγή γονιδίων που ρυθμίζουν τόσο τη μιτοχονδριακή βιογένεση (διαδικασία δημιουργίας νέων και υγιών οργανιδίων) όσο και τη μιτοφαγία. Ο μιτοχονδριακός αριθμός παραμένει σταθερός μέσω της μιτοχονδριακής βιογένεσης και ο συντονισμός των δύο παραπάνω διαδικασιών συντηρεί την εύρυθμη μιτοχονδριακή λειτουργία.
Τι είναι η μιτοφαγία
Όπως εξηγεί ο καθηγητής, η μιτοφαγία είναι μια εξειδικευμένη μορφή κυτταρικής αυτοφαγίας, δηλαδή, ένας επιλεκτικός τρόπος απομάκρυνσης και καταστροφής των μη λειτουργικών ή περιττών μιτοχονδρίων, με αποτέλεσμα τον ακριβέστερο συντονισμό του μιτοχονδριακού αριθμού με τη διατήρηση του ενεργειακού μεταβολισμού. Τα κύτταρα διαθέτουν διάφορους μηχανισμούς μιτοφαγίας οι οποίοι ενεργοποιούνται από μόρια «ετικέτες» όπως είναι η πρωτεΐνη ουβικιτίνη, που «μαρκάρουν» επιλεκτικά τα «ελαττωματικά» μιτοχόνδρια και τα οδηγούν σε μονοπάτια αυτοφαγίας.
Η πτώση των επιπέδων μιτοφαγίας κατά την γήρανση, αλλά και σε κύτταρα ασθενών κυρίως με Πάρκινσον, οδηγεί σε προοδευτική συσσώρευση μη λειτουργικών μιτοχονδρίων, ως αποτέλεσμα τόσο της μη απομάκρυνσης των κατεστραμμένων, όσο και της εξασθένισης δημιουργίας νέων μιτοχονδρίων. Κάτι τέτοιο οδηγεί τελικά σε καταστροφή νευρικών κυττάρων (νευροεκφυλισμό) και ελάττωση του προσδόκιμου επιβίωσης
Όπως αναφέρθηκε στο συνέδριο, ανάλογα με το φυσιολογικό πλαίσιο, η μιτοφαγία ταξινομείται σε βασική, σε επαγόμενη από στρες ή σε προγραμματισμένη. Η βασική μιτοφαγία, στο πλαίσιο ενός “μιτοχονδριακού νοικοκυριού” ρουτίνας, εξασφαλίζει την ανακύκλωση των παλαιών και κατεστραμμένων οργανιδίων. Εξωκυτταρικά ερεθίσματα (όπως η πείνα ή η υποξία) επηρεάζουν τη μιτοχονδριακή φυσιολογία και μπορούν να προκαλέσουν οξεία «κάθαρση» των οργανιδίων που αποκαλείται μιτοφαγία επαγόμενη από στρες. Τέλος, η προγραμματισμένη μιτοφαγία ενεργοποιείται σε διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους κατά την ανάπτυξή τους. Η έκταση της μιτοφαγίας ποικίλλει μεταξύ ιστών και διαφορετικών κυτταρικών τύπων εντός του ιδίου ιστού, γεγονός που υποδηλώνει μια κυτταρική αυτόνομη ρύθμιση.
Τα ευρήματα της μελέτης
Τα ευρήματα του καθηγητή Ταβερναράκη και των συνεργατών του αναδεικνύουν ένα εξελιγμένο μοριακό μηχανισμό ο οποίος επιτρέπει στα κύτταρα να αυξομειώνουν τον αριθμό των μιτοχονδρίων ανάλογα με τις ενεργειακές τους ανάγκες και την έκθεση σε ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες στρες.
Η ενίσχυση της ανακύκλωσης των μιτοχονδρίων, στην οποία εργάστηκαν οι ερευνητές, έχει ως αποτέλεσμα, τη θωράκιση της ομοιόστασης των κυττάρων, την ανθεκτικότητα στο στρες και την σημαντική αύξηση της διάρκειας ζωής του οργανισμού.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής, είναι καθοριστικής σημασίας για την κατανόηση της γήρανσης στον άνθρωπο, και αναμένεται να αξιοποιηθούν για την αντιμετώπιση συνοδών νοσημάτων τα οποία χαρακτηρίζονται από ανεξέλεγκτη συσσώρευση μιτοχονδρίων όπως καρδιαγγειακά νοσήματα και νευροεκφυλιστικές ασθένειες, με εξατομικευμένες θεραπευτικές παρεμβάσεις.
