Του ΓΙΑΝΝΗ ΛΥΒΙΑΚΗ
Ελπίδες για θεραπευτικές παρεμβάσεις σε σειρά ασθενειών, όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης, το Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ, γεννά η ανακάλυψη ερευνητών του Τμήματος Βιοϊατρικών Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) στα Ιωάννινα, σχετικά με το μηχανισμό απόκρισης των ανθρώπινων κυττάρων.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η σηματοδότηση των αυξητικών παραγόντων στα κύτταρα απαρτιώνει το μηχανισμό απόκρισης στην παρουσία μη σωστά αναδιπλωμένων πρωτεϊνών (Unfolded Protein Response, UPR) στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) (στην κυτταρολογία, με τον όρο ενδοπλασματικό δίκτυο εννοούμε ένα σύστημα κοιλοτήτων μορφών αγωγών και κύστεων).
Η μελέτη αυτή δείχνει ότι το ER παίζει σημαντικό ρόλο σε φυσιολογικές λειτουργίες του κυττάρου, όπως είναι η σηματοδότηση από αυξητικούς παράγοντες, και δεν περιορίζεται μόνο στην προσαρμογή του κυττάρου στο στρες.
Οπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση, στις 17 Απριλίου 2014, το ιδιαίτερα αναγνωρισμένο επιστημονικό περιοδικό Molecular Cell δημοσίευσε σχετικό άρθρο (http://www.cell.com/ molecular-cell/) της ερευνητικής ομάδας του καθ. Θ. Φώτση που εδράζεται στο Τμήμα Βιοϊατρικών Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ.
Η βιογένεση
Στην ανακοίνωση σημειώνεται ότι «το ER είναι η μεγαλύτερη ενδοκυτταρική δεξαμενή ιόντων ασβεστίου και είναι σημαντικό για τη βιογένεση των περοξυσωμάτων και αυτοφαγοσωμάτων. Επιπλέον, παίζει σημαντικό ρόλο σε μεταβολικές διεργασίες, όπως η νεογλυκογένεση, η σύνθεση λιπιδίων και η αναδίπλωση των πρωτεϊνών του εκκριτικού μονοπατιού. Το τελευταίο ως ρυθμιζόμενο από αλληλοσυνδεόμενα περιβαλλοντικά και κυτταρικά σήματα είναι δυνατό σε συνθήκες κυτταρικού στρες να οδηγήσει στη δημιουργία και συσσώρευση στο ER μη αναδιπλωμένων πρωτεϊνών, οι οποίες ξεκινούν την ενεργοποίηση των αλυσίδων μεταγωγής του σήματος από τις IRE1α, ATF6 και PERK ξεκινώντας τις μεταγραφικές/μεταφραστικές αποκρίσεις γνωστές ως UPR.
»Τα γονίδια-στόχοι της μεταγραφικής ρύθμισης αυξάνουν τη χωρητικότητα/δυνατότητα του ER σε αναδίπλωση πρωτεϊνών, ενώ ο έλεγχος της μετάφρασης σκοπό έχει να ελαττώσει το φορτίο του ER σε πρωτεΐνες. Αν και οι αποκρίσεις αυτές αποβλέπουν στην αποκατάσταση της ομοιοστασίας του ER και την επιβίωση του κυττάρου, η αδυναμία επαναφοράς της ομοιοστασίας που συνοδεύεται με παρατεταμένη UPR οδηγεί το κύτταρο σε αποπτωτικό θάνατο.
»Τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι ο μηχανισμός της UPR δεν είναι αποκλειστικό εργαλείο για την αντιμετώπιση του ER στρες και τη συσσώρευση μη αναδιπλωμένων πρωτεϊνών, αλλά συμμετέχει σε φυσιολογικές καταστάσεις, όπως η σηματοδότηση του VEGF.
»Αυτό είναι ένα νέο και βασικό μονοπάτι, που συνδέει σηματοδοτικά γεγονότα με το μηχανισμό της UPR και τις μεταβολικές/βιοσυνθετικές διεργασίες του κυττάρου. Η εμπλοκή των mTORC1 και mTORC2 υποστηρίζει επίσης αυτή την άποψη. Φαίνεται ότι η απόκριση των ενδοθηλιακών κυττάρων σε εξωκυτταρικά σήματα, όπως η παρουσία του VEGF, συντονίζεται με τα επίπεδα ενέργειας και θρεπτικών συστατικών των κυττάρων διαμέσου μεταβολικών αισθητήρων, όπως το σύμπλεγμα mTORC1, για να επιφέρει προσαρμοσμένες μεταγραφικές και μεταφραστικές ρυθμίσεις διαμέσου επιλεγμένων συστατικών του μηχανισμού της UPR.
»Η περαιτέρω κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους ο VEGF χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς της UPR για να επιτύχει την επιβίωση των κυττάρων με την ενσωμάτωση επίσης των σημείων ελέγχου του συμπλέγματος mTORC1 που ανιχνεύουν τη μεταβολική κατάσταση του κυττάρου, μπορεί να βοηθήσει στη διευκρίνιση των μηχανισμών που διέπουν τις διάφορες κυτταρικές τύχες που υποστηρίζονται από το μηχανισμό της UPR (απόπτωση, επιβίωση, διαφοροποίηση).
»Οι πληροφορίες αυτές θα μπορούσαν να προσφέρουν ζωτικής σημασίας πληροφορίες σχετικά με την ανάπτυξη μελλοντικών θεραπευτικών παρεμβάσεων για πολλές σημαντικές ανθρώπινες ασθένειες. Πράγματι, η παθογένεια του καρκίνου, του διαβήτη, των αυτοάνοσων νοσημάτων και των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ελαττωματική αναδίπλωση πρωτεϊνών και συσσωμάτωση αυτών (Πάρκινσον, Αλτσχάιμερ, ALS), περιλαμβάνει έναν ορισμένο βαθμό στρες του ER που είναι σήμερα στο επίκεντρο της θεραπευτικής παρέμβασης προς αυτές τις ασθένειες».
(24/4/2014)
Link: http://www.enet.gr/?i=issue.el.home&date=24/04/2014&id=427169
Link: http://www.haniotika-nea.gr/elpides-gia-therapia-asthenion/
Ελπίδες για θεραπευτικές παρεμβάσεις σε σειρά ασθενειών, όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης, το Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ, γεννά η ανακάλυψη ερευνητών του Τμήματος Βιοϊατρικών Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) στα Ιωάννινα, σχετικά με το μηχανισμό απόκρισης των ανθρώπινων κυττάρων.Σύμφωνα με τους ερευνητές, η σηματοδότηση των αυξητικών παραγόντων στα κύτταρα απαρτιώνει το μηχανισμό απόκρισης στην παρουσία μη σωστά αναδιπλωμένων πρωτεϊνών (Unfolded Protein Response, UPR) στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) (στην κυτταρολογία, με τον όρο ενδοπλασματικό δίκτυο εννοούμε ένα σύστημα κοιλοτήτων μορφών αγωγών και κύστεων).
Η μελέτη αυτή δείχνει ότι το ER παίζει σημαντικό ρόλο σε φυσιολογικές λειτουργίες του κυττάρου, όπως είναι η σηματοδότηση από αυξητικούς παράγοντες, και δεν περιορίζεται μόνο στην προσαρμογή του κυττάρου στο στρες.
Οπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση, στις 17 Απριλίου 2014, το ιδιαίτερα αναγνωρισμένο επιστημονικό περιοδικό Molecular Cell δημοσίευσε σχετικό άρθρο (http://www.cell.com/ molecular-cell/) της ερευνητικής ομάδας του καθ. Θ. Φώτση που εδράζεται στο Τμήμα Βιοϊατρικών Ερευνών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ.
Η βιογένεση
Στην ανακοίνωση σημειώνεται ότι «το ER είναι η μεγαλύτερη ενδοκυτταρική δεξαμενή ιόντων ασβεστίου και είναι σημαντικό για τη βιογένεση των περοξυσωμάτων και αυτοφαγοσωμάτων. Επιπλέον, παίζει σημαντικό ρόλο σε μεταβολικές διεργασίες, όπως η νεογλυκογένεση, η σύνθεση λιπιδίων και η αναδίπλωση των πρωτεϊνών του εκκριτικού μονοπατιού. Το τελευταίο ως ρυθμιζόμενο από αλληλοσυνδεόμενα περιβαλλοντικά και κυτταρικά σήματα είναι δυνατό σε συνθήκες κυτταρικού στρες να οδηγήσει στη δημιουργία και συσσώρευση στο ER μη αναδιπλωμένων πρωτεϊνών, οι οποίες ξεκινούν την ενεργοποίηση των αλυσίδων μεταγωγής του σήματος από τις IRE1α, ATF6 και PERK ξεκινώντας τις μεταγραφικές/μεταφραστικές αποκρίσεις γνωστές ως UPR.
»Τα γονίδια-στόχοι της μεταγραφικής ρύθμισης αυξάνουν τη χωρητικότητα/δυνατότητα του ER σε αναδίπλωση πρωτεϊνών, ενώ ο έλεγχος της μετάφρασης σκοπό έχει να ελαττώσει το φορτίο του ER σε πρωτεΐνες. Αν και οι αποκρίσεις αυτές αποβλέπουν στην αποκατάσταση της ομοιοστασίας του ER και την επιβίωση του κυττάρου, η αδυναμία επαναφοράς της ομοιοστασίας που συνοδεύεται με παρατεταμένη UPR οδηγεί το κύτταρο σε αποπτωτικό θάνατο.
»Τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι ο μηχανισμός της UPR δεν είναι αποκλειστικό εργαλείο για την αντιμετώπιση του ER στρες και τη συσσώρευση μη αναδιπλωμένων πρωτεϊνών, αλλά συμμετέχει σε φυσιολογικές καταστάσεις, όπως η σηματοδότηση του VEGF.
»Αυτό είναι ένα νέο και βασικό μονοπάτι, που συνδέει σηματοδοτικά γεγονότα με το μηχανισμό της UPR και τις μεταβολικές/βιοσυνθετικές διεργασίες του κυττάρου. Η εμπλοκή των mTORC1 και mTORC2 υποστηρίζει επίσης αυτή την άποψη. Φαίνεται ότι η απόκριση των ενδοθηλιακών κυττάρων σε εξωκυτταρικά σήματα, όπως η παρουσία του VEGF, συντονίζεται με τα επίπεδα ενέργειας και θρεπτικών συστατικών των κυττάρων διαμέσου μεταβολικών αισθητήρων, όπως το σύμπλεγμα mTORC1, για να επιφέρει προσαρμοσμένες μεταγραφικές και μεταφραστικές ρυθμίσεις διαμέσου επιλεγμένων συστατικών του μηχανισμού της UPR.
»Η περαιτέρω κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους ο VEGF χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς της UPR για να επιτύχει την επιβίωση των κυττάρων με την ενσωμάτωση επίσης των σημείων ελέγχου του συμπλέγματος mTORC1 που ανιχνεύουν τη μεταβολική κατάσταση του κυττάρου, μπορεί να βοηθήσει στη διευκρίνιση των μηχανισμών που διέπουν τις διάφορες κυτταρικές τύχες που υποστηρίζονται από το μηχανισμό της UPR (απόπτωση, επιβίωση, διαφοροποίηση).
»Οι πληροφορίες αυτές θα μπορούσαν να προσφέρουν ζωτικής σημασίας πληροφορίες σχετικά με την ανάπτυξη μελλοντικών θεραπευτικών παρεμβάσεων για πολλές σημαντικές ανθρώπινες ασθένειες. Πράγματι, η παθογένεια του καρκίνου, του διαβήτη, των αυτοάνοσων νοσημάτων και των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ελαττωματική αναδίπλωση πρωτεϊνών και συσσωμάτωση αυτών (Πάρκινσον, Αλτσχάιμερ, ALS), περιλαμβάνει έναν ορισμένο βαθμό στρες του ER που είναι σήμερα στο επίκεντρο της θεραπευτικής παρέμβασης προς αυτές τις ασθένειες».
(24/4/2014)
Link: http://www.enet.gr/?i=issue.el.home&date=24/04/2014&id=427169
Link: http://www.haniotika-nea.gr/elpides-gia-therapia-asthenion/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου