Επιστήμονες που μελετούν τα μυστηριώδη πλάσματα που ονομάζονται βραδύπορα μπορεί να έχουν βρει ένα νέο πιθανό εργαλείο στην προσπάθειά τους να επιβραδύνουν τη γήρανση του ανθρώπου, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Protein Science.
Αλλιώς γνωστά και ως «αρκούδες του νερού», τα μικροσκοπικά οκτάποδα ζώα μπορούν να επιβιώσουν σε συνθήκες που θα σκότωναν τις περισσότερες άλλες μορφές ζωής. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουν πρωτεΐνες που σχηματίζουν κάτι σαν τζελ στο εσωτερικό των κυττάρων και επιβραδύνουν τις διαδικασίες της ζωής που οδηγούν σε βλάβη των κυττάρων.
Αυτό το τζελ λοιπόν θα μπορούσε να είναι ένα αντιγηραντικό ελιξίριο. Μια ομάδα διεθνών ερευνητών εισήγαγε τις πρωτεΐνες από τα βραδύπορα στα ανθρώπινα κύτταρα σε ένα εργαστήριο, διαπιστώνοντας ότι επιβραδύνθηκαν και μπήκαν σε ένα είδος χειμερίας νάρκης -ακριβώς όπως αυτές στα βραδύπορα.
Τα νέα αποτελέσματα προσφέρουν ενδείξεις για έναν τρόπο με τον οποίο μπορούμε να βάλουμε τα κύτταρα ή τους ιστούς των ανθρώπων σε μια μορφή ανεσταλμένης αναζωογόνησης, ακριβώς όπως κάνει ένας βραδύπορας όταν βρίσκεται σε στρες.
Το μυστικό των βραδύπορων για την αντιγήρανση
Τα μικροσκοπικά αυτά ζώα μπορούν να επιβιώσουν από την τεράστια πίεση της βαθιάς θάλασσας, τις ακραίες υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, την ολική αφυδάτωση, τη μακροχρόνια πείνα, ακόμη και το κενό και την ακτινοβολία του διαστήματος. Το μυστικό τους: μια μορφή ανεσταλμένης αναζωογόνησης. Όταν υφίστανται στρες, ολόκληρο το σώμα των βραδύπορων αρχίζει να επιβραδύνει, ακόμη και σε μικροσκοπικό επίπεδο.
Μπορούν να εισέλθουν σε μια κατάσταση που ονομάζεται βιοστάση, όπου μπορούν να ανεχθούν σχεδόν πλήρη αφυδάτωση για χρόνια έως ότου το νερό είναι ξανά διαθέσιμο. Τώρα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες που καθιστούν δυνατή τη βιοστάση στα βραδύπορα μπορεί να έχουν παρόμοια επίδραση στα ανθρώπινα κύτταρα.
«Όταν εισάγουμε αυτές τις πρωτεΐνες στα ανθρώπινα κύτταρα, δημιουργούν ένα τζελ και επιβραδύνουν τον μεταβολισμό, όπως ακριβώς στα βραδύπορα. Επιπλέον, ακριβώς όπως και τα ζώα, όταν βάζουμε ανθρώπινα κύτταρα που έχουν αυτές τις πρωτεΐνες σε βιοστάση, γίνονται πιο ανθεκτικά στις πιέσεις, προσδίδοντας κάποιες από τις ικανότητές τους στα ανθρώπινα κύτταρα», λέει η ανώτερη ερευνήτρια, επιστήμονας Silvia Sanchez-Martinez από το Πανεπιστήμιο του Wyoming.
Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα βραδύπορα είναι ένα σημαντικό όπλο για την καταπολέμηση της γήρανσης του ανθρώπου. Εάν τα κύτταρά μας μπορούσαν να αντισταθούν στη βλάβη του DNA από τον ήλιο ή σε τοξικές εκθέσεις, όπως τα κύτταρα των βραδύπορων, τότε ίσως ολόκληρη η διαδικασία γήρανσης θα μπορούσε να επιβραδυνθεί, προτείνουν οι επιστήμονες πίσω από τη νέα μελέτη.
Πιο βραχυπρόθεσμα οφέλη από την εντυπωσιακή ανακάλυψη των επιστημόνων
Πιο άμεσα, αυτή η ανακάλυψη σημαίνει ότι ανθρώπινα βλαστοκύτταρα ή φάρμακα όπως προϊόντα αίματος για την αιμορροφιλία που απαιτούν ψύξη θα μπορούσαν να αποσταλούν χωρίς αυτή, διευρύνοντας την πρόσβαση σε φάρμακα που σώζουν ζωές για τους ανθρώπους στις αναπτυσσόμενες χώρες.
Το κρίσιμο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι ένα σύνολο πρωτεϊνών που ονομάζονται CAHS, «εγγενώς διαταραγμένες» πρωτεΐνες που επιβραδύνουν την καθυστέρηση μέχρι το σημείο της βιοστάσεως. Στη βιοστάση το ζώο μετατρέπεται σε ένα αδρανές βραδύπορο. Αυτή η ικανότητα είναι μία από τις πολλές που τους επιτρέπει να επιβιώσουν σε ακραίες συνθήκες.
Στην κατάσταση αυτή, τα βραδύπορα μπορούν να υποστούν κάθε είδους «κακοποίηση» χωρίς να πληγωθούν. Μπορούν να εκτεθούν σε πολλαπλάσια ποσότητα ακτινοβολίας που θα σκότωνε ένα άτομο, αλλά οι καταστολείς βλαβών στο DNA τους τα κρατούν ασφαλή. Μπορούν να θερμανθούν έως και 150 βαθμούς Κελσίου ή να ψυχθούν σε σχεδόν 260 βαθμούς κάτω από το μηδέν.
Οι πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την «παντοτινή» ασφάλεια των βραδύπορων
Όσο παραμένουν σε βιοστάση, είναι ασφαλή. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτό οφείλεται σε ένα σάκχαρο που ονομάζεται τρεαλόζη, το οποίο μπορούν να παράγουν τα βραδύπορα και άλλοι μικροοργανισμοί ανθεκτικοί στην αφυδάτωση. Αλλά πιο πρόσφατα, ανακάλυψαν ότι αυτή δεν είναι η όλη εικόνα.
Ενώ η τρεαλόζη φαίνεται να προστατεύει κάποιο ευαίσθητο βιολογικό υλικό, φαίνεται ότι οι πρωτεΐνες CAHS είναι υπεύθυνες για την επιβράδυνση των πάντων και την έγκαιρη παύση των βραδύπορων. Στη βιοστάση, τα υγρά στο σώμα ενός βραδύπορου μετατρέπονται σε τζελ καθώς τα μόρια επιβραδύνονται για να εισέλθουν στην κατάσταση ανεσταλμένης αναζωογόνησης.
Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι καθώς το βραδύπορο ξεκινά τη βιοστάση, το σώμα του παράγει όλο και περισσότερες πρωτεΐνες CAHS. Και όσο περισσότερες πρωτεΐνες CAHS, τόσο πιο πολύ τζελ γίνεται το εσωτερικό του ζώου. Στη νέα μελέτη, η εισαγωγή πρωτεϊνών CAHS στα ανθρώπινα κύτταρα τα έκανε να επιβραδύνουν και να κάνουν τζελ.
Επιπλέον, η διαδικασία θα μπορούσε να αντιστραφεί, ακριβώς όπως τα βραδύπορα που εξέρχονται από τη βιοστάση. «Όταν ανακουφιστεί το στρες, οι γέλες των βραδυπόρων διαλύονται και τα ανθρώπινα κύτταρα επιστρέφουν στον κανονικό μεταβολισμό τους», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Thomas Boothby, επίκουρος καθηγητής μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Wyoming.
Τα αποτελέσματα δίνουν πληροφορίες σχετικά με το πώς τα βραδύπορα μπορούν να καλλιεργήσουν μια τέτοια ανοχή στο στρες, αλλά δεν είναι μόνο αυτό. «Τα ευρήματά μας παρέχουν μια λεωφόρο για την επιδίωξη τεχνολογιών που επικεντρώνονται γύρω από την επαγωγή βιοστάσεως στα κύτταρα και ακόμη και σε ολόκληρους οργανισμύς για να επιβραδύνουν τη γήρανση και να ενισχύσουν την αποθήκευση και τη σταθερότητα», καταλήγουν επιστήμονες.