Reaktivace genu TERT dokáže zvrátit stárnutí

Datum 28.06.2024

Foto vytvořeno AI – deepai.org

Vědci z Texaské univerzity identifikovali malou molekulovou sloučeninu, která obnovuje fyziologickou hladinu telomerázy (TERT), která je za normálních okolností s nástupem stárnutí potlačena. Udržení hladiny TERT u stárnoucích laboratorních myší snížilo buněčné stárnutí a zánět tkání, podpořilo tvorbu nových neuronů se zlepšenou pamětí a zlepšilo neuromuskulární funkce, což zvýšilo sílu a koordinaci, píše se na portálu Andersonova centra Texaské univerzity.

Výzkumníci ukázali, že TERT funguje nejen jako prodlužovač telomer, ale také jako transkripční faktor, který ovlivňuje expresi mnoha genů řídících neurogenezi, učení a paměť, buněčnou senescenci a zánět. Stárnutí je spojeno s různými epigenetickými změnami, které ovlivňují funkční a fyziologický pokles. Jedním z charakteristických znaků stárnutí je postupné zkracování telomer, koncových struktur chromozomů, které pomáhají udržovat jejich stabilitu. Volné radikály také do jisté míry modifikují a poškozují telomerové sekvence.

Když se telomery extrémně zkrátí nebo změní, spustí neustálou reakci na poškození DNA, což může vést k buněčné senescenci – jevu, při kterém buňky uvolňují zánětlivé faktory, které mohou způsobit poškození tkání, což je podnětem ke stárnutí a rakovině.

Telomeráza je proteinový komplex zodpovědný za syntézu a prodlužování telomer. Její aktivita se však v průběhu času snižuje v důsledku epigenetického umlčení TERT, zejména na počátku přirozeného stárnutí nebo Alzheimerovy choroby a dalších chorob souvisejících s věkem, píše se dále na stránkách univerzity. Již dříve bylo prokázáno, že deaktivace genu TERT in vivo vede k předčasnému stárnutí, které lze zvrátit reaktivací genu TERT. Bylo také zpozorováno, že některé buňky, jako jsou neurony a srdeční buňky, touto reaktivací omládly, aniž by prošly normálním buněčným dělením, které je nutné k syntéze telomer. Tato pozorování je vedla k hypotéze, že TERT má i jiné funkce než jen syntézu telomer a že v procesu stárnutí je důležitá celková hladina telomerázy.

Vysoce výkonný screening více než 650 000 sloučenin identifikoval malou molekulu aktivující TERT zvanou TAC, která epigeneticky potlačuje gen TERT a obnovuje fyziologickou expresi přítomnou v mladých buňkách. V preklinických modelech odpovídajících dospělým osobám starším 75 let vedla šestiměsíční léčba TAC k tvorbě nových neuronů v hipokampu, což je centrum paměti a ke zlepšení výkonu v kognitivních testech. Navíc došlo ke zvýšení genů zapojených do učení, paměti a synaptické biologie, což odpovídá schopnosti TERT interagovat s komplexy transkripčních faktorů regulujících různé geny a řídit jejich aktivitu.

Léčba TAC také významně snížila zánětlivost – s věkem související nárůst zánětlivých markerů spojených s mnoha nemocemi – ve vzorcích krve i tkání a také eliminovala senescentní buňky potlačením genu p16, klíčového faktoru senescence. TAC u těchto modelů zlepšil neuromuskulární funkce, koordinaci, sílu úchopu a rychlost, čímž zvrátil sarkopenii – stav, kdy se svalová hmota, síla a výkonnost s přibývajícím věkem přirozeně zhoršují. Kromě toho léčba TAC u lidských buněčných linií zvýšila syntézu telomer se sníženým signálem poškození DNA v telomerách a prodloužila proliferační potenciál těchto buněk, což dokazuje aktivitu TAC na lidských modelech ex vivo.

Petr Dvořák
zdroj: Andersonovo centrum, Texaská univerzita

Výstava Volty 700 x 200 px

Napsat komentář