Plakja është një biologjike procesi që askush nuk mund t'i shmangë. Idealisht, plakja duhet të jetë një kohë për t'u çlodhur dhe për të shijuar frytet e punës suaj. Plakja gjithashtu ka një anë më të errët, megjithatë, shpesh e lidhur me sëmundjet.
Çdo sekondë, qelizat tuaja kryejnë miliarda reaksione biokimike që ushqejnë funksionet thelbësore për jetën, duke formuar një lidhje shumë të ndërlidhur. rrjeti metabolik. Ky rrjet u mundëson qelizave të rriten, të shumohen dhe të riparohen, dhe e sajpërçarja mund përzënëprocesi i plakjes.
Por a shkakton plakja rënie metabolike, apo ndërprerja metabolike e përshpejton plakjen? Apo të dyja?
Për të adresuar këtë pyetje pule ose vezë, së pari duhet të kuptoni se si proceset metabolike prishen gjatë plakjes dhe sëmundjes. Unë jam një shkencëtar dhe studiuesdhe laboratori im fokusohet në eksplorimin e marrëdhënieve komplekse midis metabolizmit, stresit dhe plakjes. Në fund të fundit, ne shpresojmë se kjo punë do të ofrojë strategji për të promovuar plakjen më të shëndetshme dhe jetë më të gjalla.
Lidhja midis metabolizmit dhe plakjes
Plakja është faktori më i rëndësishëm i rrezikut për shumë nga shoqëria sëmundjet më të zakonshmeduke përfshirë diabetin, kancerin, sëmundjet kardiovaskulare dhe çrregullimet neurodegjenerative. Një faktor kyç pas shfaqjes së këtyre çështjeve shëndetësore është ndërprerja e qelizave dhe metabolizmit homeostaza ose ekuilibri. Ndërprerja e homeostazës destabilizon mjedisin e brendshëm të trupit, duke çuar në çekuilibrime që mund të shkaktojnë një sërë problemesh shëndetësore, duke përfshirë çrregullime metabolike, sëmundje kronike dhe funksione të dëmtuara qelizore që kontribuojnë në plakje dhe kushte të tjera serioze.
Metabolizmi i ndërprerë është i lidhur me shumë shenja dalluese të qelizave të plakjes, si p.sh shkurtimi i telomereveqë është dëmtimi i skajeve mbrojtëse të kromozomeve, dhe paqëndrueshmëria gjenomiketendenca për të formuar mutacione gjenetike.
Metabolizmi mund të ndahet në dy procese të gjera: anabolizmi, ose ndërtimi i molekulave, dhe katabolizmi, ose zbërthimi i molekulave.
Një metabolizëm jofunksional është gjithashtu i lidhur me funksionimin e dobët mitokondri, plakja qelizoreose kur qelizat ndalojnë së ndari, çekuilibër në mikrobet e zorrëve, dhe aftësia e zvogëluar e qelizave për të zbulojnë dhe reagojnë ndaj lëndëve ushqyese të ndryshme.
Çrregullimet neurologjike, si sëmundja e Alzheimerit, janë shembuj kryesorë të kushteve të lidhura me moshën me një lidhje të fortë midis metabolizmit të çrregulluar dhe rënies funksionale. Për shembull, ekipi im hulumtues zbuloi më parë se te minjtë e moshuar, aftësia e qelizave të palcës kockore për të prodhimi, ruajtja dhe përdorimi i energjisë shtypet për shkak të rritjes së aktivitetit nga një proteinë që modulon inflamacionin. Kjo gjendje me mungesë energjie çon në një rritje të inflamacionit që përkeqësohet nga mbështetja e këtyre qelizave të plakjes tek glukoza si burimi kryesor i karburantit.
Megjithatë, frenimi eksperimental i kësaj proteine në qelizat e palcës kockore të minjve të plakur, rigjallëron aftësinë e qelizave për të prodhuar energji, redukton inflamacionin dhe përmirëson plasticitetin e një zone të trurit të përfshirë në kujtesë. Ky zbulim sugjeron se një pjesë e plakjes njohëse mund të ndryshohet duke riprogramuar metabolizmin e glukozës të qelizave të palcës së eshtrave për të rivendosur funksionet imune.
Ripërdorimi i barnave për trajtimin e Alzheimerit
Në kërkimin tonë të sapobotuar, ekipi im dhe unë zbuloi një të re lidhje ndërmjet çrregullimit të metabolizmit të glukozës dhe sëmundjes neurodegjenerative. Kjo na bëri të identifikojmë një ilaç të krijuar fillimisht për kancerin që mund të përdoret potencialisht për trajtimin e Alzheimerit.
Ne u fokusuam në një enzima e quajtur IDO1 që luan një rol kritik në hapin e parë të zbërthimit të aminoacidit triptofan. Kjo rrugë prodhon një përbërje kyçe të quajtur kynureninë, e cila ushqen shtigjet shtesë të energjisë dhe përgjigjet inflamatore. Megjithatë, kinurenina e tepërtmund të ketë efekte të dëmshmeduke përfshirë rritjen e rrezikut të zhvillimit të Alzheimerit.
IDO1 është një lojtar kyç në metabolizmin e qelizave të trurit. Goultard59/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Ne zbuluam se frenimi i IDO1 mund rikuperoni kujtesën dhe trurin funksionin në një sërë modelesh paraklinike, duke përfshirë në kulturat qelizore dhe minj. Për të kuptuar pse, ne shikuam metabolizmin e qelizave të trurit. Truri është një nga më të varur nga glukoza indet në trup. Paaftësia për të përdorur siç duhet glukozën për të ushqyer proceset kritike të trurit mund të çojë në rënie metabolike dhe njohëse.
Nivelet e larta të IDO1 reduktojnë metabolizmin e glukozës duke prodhuar tepricë të kynureninës. Pra, frenuesit IDO1 – të krijuar fillimisht për të trajtuar kancere si melanoma, leucemia dhe kanceri i gjirit – mund të ripërdoren për të reduktuar kynureninën dhe për të përmirësuar funksionin e trurit.
Duke përdorur një sërë modelesh laboratorike, duke përfshirë minj dhe qeliza nga pacientët me Alzheimer, ne zbuluam gjithashtu se frenuesit IDO1 mund të rivendosjen e metabolizmit të glukozës në qelizat e trurit. Për më tepër, ne ishim në gjendje të rivendosnim metabolizmin e glukozës te minjtë me akumulimin e amiloidit dhe tau – proteina jonormale të përfshira në shumë çrregullime neurodegjenerative – duke bllokuar IDO1. Ne besojmë se ripërdorimi i këtyre frenuesve mund të jetë i dobishëm për çrregullime të ndryshme neurodegjenerative.
Promovimi i plakjes më të shëndetshme njohëse
Efektet e çrregullimeve neurologjike dhe rënies metabolike peshojnë rëndë mbi individët, familjet dhe ekonominë.
Ndërsa shumë shkencëtarë janë fokusuar në shënjestrimin e efekteve në rrjedhën e poshtme të këtyre sëmundjeve, të tilla si menaxhimi i simptomave dhe ngadalësimi i përparimit, trajtimi i këtyre sëmundjeve më herët mund të përmirësojë njohjen me plakjen. Gjetjet tona sugjerojnë se shënjestrimi i metabolizmit ka potencialin jo vetëm të ngadalësojë rënien neurologjike, por edhe të ndryshojë përparimin e sëmundjeve neurodegjenerative si Alzheimer, Parkinson dhe demencë.
Zbulimi i njohurive të reja në kryqëzimin e stresit, metabolizmit dhe plakjes mund të hapë rrugën për plakje më të shëndetshme. Më shumë kërkime mund të përmirësojnë të kuptuarit tonë se si metabolizmi ndikon në përgjigjet e stresit dhe ekuilibrin qelizor gjatë gjithë jetës.
Melanie R. McReynolds është Asistent Profesor i Biokimisë në Penn State. Ky artikull është ribotuar nga Biseda nën një Licenca Creative Commons. Lexoni artikull origjinal.
