Enzimlerin Kendini Yok Etme Sürecini Engellemek Yaşa Bağlı Hastalıkları Hafifletebilir

Pennsylvania Üniversitesi'ndeki Perelman Medicrestore Okulu'ndaki araştırmacılar, ilk kez, otofaji olarak bilinen kendi kendine yiyen hücresel sürecin, uzun ömürlülükte rol oynadığı bilinen SIRT1 enziminin hücrelerde zamanla bozulmasına neden olduğunu gösterdi. Enzimatik bir hedefin belirlenmesi, yeni veya değiştirilmiş mevcut terapötiklere yol açabilecek önemli bir adımdır.

Shelly Berger'in laboratuarında doktora sonrası araştırmacı olan birinci yazar Lu Wang, "Bu yolu bloke etmek, yaşa bağlı organ ve bağışıklık sistemi düşüşünü tedavi etmeye veya önlemeye yardımcı olmak için hastalarda SIRT1 düzeyini eski haline getirmek için başka bir potansiyel yaklaşım olabilir" dedi. Perelman Tıp Fakültesi'nde Hücre ve Gelişim Biyolojisi profesörü olan Sehlly Berger. Bağışıklık hücrelerindeki SIRT1'de otofajinin rolü daha önce gösterilmemiş bir kavram olduğu için bulgular bağışıklık yaşlanma alanıyla en çok ilgiyi çekebilir, "diye ekliyor Lu Wang, PhD, ilk yazar ve doktora sonrası araştırmacı.

Hücreler sızdıran musluklar gibidir, vücut yaşlandıkça SIRT1 gibi protein ve enzim seviyelerini damlatır ve bu da kronik hastalıklara, organların azalmasına ve enfeksiyonlara karşı zayıf bağışıklık tepkilerine yol açabilir. Penn Medicine'deki kardiyovasküler araştırmacılar da dahil olmak üzere bu sızıntıları durdurmanın ve SIRT1'i yenilemenin yeni yolları gösterildi, ancak bu, hücrelerin yeni hücreler oluşturmayı bıraktığı doğal bir süreç olan yaşlanma sırasında bu bozulmada otofajinin rolünü gösteren ilk çalışma.

Araştırmacılar, SIRT1'in hücre metabolizması ve bağışıklık tepkileri için çok önemli olduğunu biliyor ve aşırı ifade edildiğinde ömrünü uzattığı görülüyor. Araştırmacılar, yaşlanma sırasında SIRT1 kaybının mekanizmasını belirlemek için, ilk önce, fare hücrelerinde RNA sıralama teknikleri kullanılarak, mRNA sentezi ve stabilitesi, gen ifadesinin kontrolünde önemli faktörler tarafından yönlendirilmesini ihtimal dahilinde tutmadılar. Bunun yerine, daha ileri deneyler aracılığıyla, yaşlanmış hücrelerde otofajik protein Atg7'yi "yok etmenin", SIRT1 seviyelerini yerinde bırakarak otofajik yolu gösterdiğini ve vücudun diğer geri dönüşüm fabrikası olan proteazomlar değil, enzim kaybında rol oynadığını buldular. İmmünofloresan boyama ayrıca başka bir otofaji proteini olan LC3'ün yaşlanan hücrelerde ve dokudaki SIRT1 kaybına neden olduğunu gösterdi.

Yaşlı bağışıklık hücrelerinin yeniden programlanmasını bilgilendirebilecek bir mekanizma

Fareleri çeşitli ilaçlarla tedavi etmek, otofajinin rolünü daha da destekledi. Hücredeki proteinlerin parçalanmasını bloke eden bir proteazom inhibitörü, yaşlanan hücrelerde ve dokudaki SIRT1 proteinini geri kazanmada başarısız olurken, bir otofaji inhibitörü olan Lys05 ile tedavi, enzimin lizozomlar yoluyla parçalandığını destekleyerek SIRTI kaybını kurtardı. Lizozomlar, daha büyük atık maddeleri parçalamaya yardımcı olan hücrelerin "midesi" dir.

Araştırmacılar, bağışıklık hücrelerinde SIRT1'de otofajinin rolünü belirlemek için, insan donör CD8 T hücrelerini düşük doz Lys05 ve bir proteazom inhibitörü ile tedavi ettiler ve yalnızca Lys05'in SIRT1 seviyelerini artırdığını buldular. Yazarlar, sonuçların, SIRT1'in insanlarda T hücresi yaşlanması sırasında en azından kısmen otofaji-lizozom yolağı yoluyla parçalandığını gösterdi - yaşlı bağışıklık hücrelerinin yeniden programlanmasını bilgilendirebilecek bir mekanizma. Daha sonra araştırmacılar, klinik öncesi çalışmalarda LC3 ve SIRT1 etkileşimini daha da keşfedecek ve onu bloke etmek için sinyal yolunu daha iyi karakterize edecek. Araştırmacılar, "Bu etkileşimi kesintiye uğratarak SIRT1 protein seviyesini stabilize etmek, yaşlanmayı geciktiren bileşiklerin tasarımı için yeni bir yön olabilir" diye ekledi.