Μια νέα, πρωτοποριακή μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Οσάκα στην Ιαπωνία φέρνει στο φως έναν πιθανό «διακόπτη» της κυτταρικής γήρανσης, δίνοντας ελπίδες για βαθιές αλλαγές στην αντιμετώπιση των συνεπειών του γήρατος σε μοριακό επίπεδο. Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Cellular Signaling, αποκαλύπτει τον κρίσιμο ρόλο της πρωτεΐνης AP2A1 (Adaptor Protein Complex 2, Alpha 1 Subunit) στη ρύθμιση της μετάβασης των κυττάρων μεταξύ νεανικών και γηρασμένων καταστάσεων.
Το κυτταρικό «γύρισμα του χρόνου»
Καθώς τα έτη περνούν, τα ανθρώπινα κύτταρα (ιδίως σε ιστούς όπως το δέρμα) χάνουν σταδιακά την ικανότητά τους να λειτουργούν αποτελεσματικά. Τα γηρασμένα κύτταρα τείνουν να αυξάνονται σε μέγεθος, να συσσωρεύονται σε όργανα και να παρουσιάζουν σημαντικές δομικές αλλοιώσεις. Μία από τις πιο εντυπωσιακές είναι η αναδιάταξη των ινών στρες, δηλαδή των ινιδίων που βοηθούν τα κύτταρα να κινηθούν, να αλληλεπιδρούν και να διατηρούν το σχήμα τους.
Ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Pirawan Chantachotikul, σημειώνει χαρακτηριστικά: «Ακόμα δεν έχουμε πλήρη κατανόηση του πώς τα γηρασμένα κύτταρα διατηρούν το ασυνήθιστα μεγάλο μέγεθός τους. Ωστόσο, παρατηρήσαμε ότι οι ίνες στρες είναι πολύ παχύτερες στα γηρασμένα κύτταρα, κάτι που υποδεικνύει ότι οι πρωτεΐνες αυτών των ινών παίζουν ρόλο στη διατήρηση του όγκου τους».
Ο ύποπτος: Η πρωτεΐνη AP2A1
Μέσα από μια σειρά πειραμάτων, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην AP2A1, μια πρωτεΐνη που παρατηρήθηκε να εμφανίζει αυξημένη έκφραση στις ίνες στρες των γηρασμένων κυττάρων, τόσο στους ινοβλάστες, που είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή και διατήρηση της μηχανικής συνοχής του δέρματος, όσο και στα επιθηλιακά κύτταρα.
Η ομάδα προχώρησε σε δύο κρίσιμες παρεμβάσεις:
- Καταστολή του AP2A1 σε γηρασμένα κύτταρα
- Υπερέκφραση του AP2A1 σε νεαρά κύτταρα
Τα αποτελέσματα, σύμφωνα με τον κύριο συγγραφέα Shinji Deguchi, ήταν εντυπωσιακά: «Η καταστολή του AP2A1 σε παλαιότερα κύτταρα ανέστρεψε τη γήρανση και ενίσχυσε την κυτταρική αναζωογόνηση. Αντιστρόφως, η υπερέκφραση της ίδιας πρωτεΐνης σε νεαρά κύτταρα επιτάχυνε τη διαδικασία της γήρανσης».
Δίδυμο-κλειδί: AP2A1 και ιντεγκρίνη β1
Η μελέτη προχωρά ακόμη πιο βαθιά, αποκαλύπτοντας τη συνεργασία της AP2A1 με μια άλλη πρωτεΐνη, την ιντεγκρίνη β1. Η τελευταία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη σύνδεση των κυττάρων με την εξωκυτταρική μήτρα, δηλαδή το υποστηρικτικό δίκτυο κολλαγόνου και άλλων πρωτεϊνών γύρω από τα κύτταρα.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τόσο η AP2A1 όσο και η ιντεγκρίνη β1 κινούνται κατά μήκος των ινών στρες, διευκολύνοντας την ενίσχυση της κυτταρικής προσκόλλησης στο υπόστρωμα. Αυτό εξηγεί την παρουσία παχύτερων δομών στα γηρασμένα κύτταρα – στοιχείο χαρακτηριστικό της κυτταρικής γήρανσης.
Σύμφωνα με τον Chantachotikul: «Τα ευρήματά μας υποδεικνύουν ότι τα γηρασμένα κύτταρα καταφέρνουν να διατηρούν το μεγάλο τους μέγεθος μέσω της ενισχυμένης προσκόλλησης στην εξωκυτταρική μήτρα, χάρη στη δυναμική συνεργασία της AP2A1 με την ιντεγκρίνη β1 κατά μήκος των διευρυμένων ινών στρες».
Δείκτης γήρανσης και πιθανός θεραπευτικός στόχος
Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει πολλαπλά επιστημονικά μονοπάτια. Καθώς η έκφραση της AP2A1 σχετίζεται στενά με τα εξωτερικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των γηρασμένων κυττάρων, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτης για την ταυτοποίηση και μελέτη της κυτταρικής γήρανσης.
Επιπλέον, η ίδια πρωτεΐνη μπορεί να εξελιχθεί σε θεραπευτικό στόχο για παρεμβάσεις που σχετίζονται με την επιβράδυνση ή και την αναστροφή της γήρανσης, όχι μόνο αισθητικά, αλλά και σε κλινικό επίπεδο για παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία.
Η μελέτη, με τίτλο «AP2A1 Modulates Cellular States Between Senescence and Rejuvenation» και συγγραφείς τους Pirawan Chantachotikul, Shiyou Liu, Kana Furukawa και Shinji Deguchi, δημοσιεύτηκε στις 21 Ιανουαρίου 2025 στο Cellular Signaling.
Σε έναν επιστημονικό χώρο όπου η γήρανση θεωρείται συχνά μη αναστρέψιμη διαδικασία, αυτή η ιαπωνική μελέτη δείχνει ότι ίσως ο χρόνος για τα κύτταρα δεν είναι τόσο αμετάκλητος όσο νομίζαμε.
