Otázka stará přes půl století dostala novou odpověď. Ania Puszynska, postdoktorandka z laboratoře Jonathana Weissmana ve Whitehead Institute, se zaměřila na lysozomy — organely, které v buňce fungují jako recyklační centra — a zkoumala, jak se mění s přibývajícím věkem. Analyzovala lysozomy z dvanácti různých tkání samců i samic myší a ve čtyřech z nich zjistila, že se s věkem hromadí konkrétní skupiny molekul. Zjištění popsala v odborném časopise Science a otevírá nový pohled na to, proč stárnutí zvyšuje riziko některých nemocí.
- Vědci poprvé systematicky zmapovali, jak se lysozomy mění se stárnutím napříč dvanácti tkáněmi.
- Ve čtyřech tkáních — mozku, srdci, kosterním svalu a tuku — se u starších zvířat hromadí dvě skupiny molekul.
- Stejné molekuly se hromadí i u vzácných dědičných lysozomálních chorob.
Co jsou lysozomy a proč se o ně vědci zajímají
Lysozomy jsou organely, které v buňce rozkládají a recyklují nejrůznější molekuly. Materiál se do nich dostane, rozloží se na menší součásti a ty se pak vracejí zpět do buňky. Zároveň slouží jako důležitá signalizační centra, která buňce pomáhají rozhodovat, jak nakládat s živinami a jak reagovat na změny prostředí.
Nejznámější jsou lysozomy v souvislosti se skupinou vzácných dědičných onemocnění zvaných lysozomální střádavé choroby, při nichž se uvnitř těchto oddílů hromadí škodlivé molekuly. Vědci si ale stále více uvědomují, že jejich role je mnohem širší — poruchy funkce lysozomů se objevují i u běžnějších nemocí spojených se stárnutím, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
Že se lysozomy s věkem mění, tušil už jejich objevitel. Christian de Duve, který lysozomy popsal na počátku 50. let, tuto myšlenku vyslovil pouhé desetiletí po svém objevu. Tehdy pro ni ale existovalo jen málo důkazů a obor dlouho postrádal nástroje, jak hypotézu přímo ověřit. Teprve moderní metody umožnily lysozomy z různých tkání izolovat a přímo analyzovat.
Stárnoucí lysozomy sdílejí rysy s nemocnými
Puszynska ve čtyřech tkáních — v mozku, srdci, kosterním svalu a tuku — našla u starších zvířat vyšší hladiny dvou skupin molekul. Překvapivé je, že právě tyto molekuly jsou známé z lysozomálních střádavých chorob, kde už organely nedokážou určité látky správně rozložit.
To naznačuje, že stárnoucí lysozomy mohou sdílet některé molekulární rysy s lysozomy zasaženými nemocí.
Molekuly se navíc hromadí předvídatelně s postupujícím věkem organismu. Podle výzkumnice by tak mohly sloužit jako molekulární ukazatel, který odráží chronologický věk. Ve zkoumané mozkové tkáni byly nejvíce zasaženy neurony a mikroglie — imunitní buňky mozku. Jedno z možných vysvětlení je, že mikroglie jako „úklidová četa“ mozku neustále pohlcují a rozkládají poškozený materiál, zatímco neurony jsou mimořádně dlouhověké, takže se v nich změny mohou hromadit po celý život.
Co z toho plyne a na co si dát pozor
Zjištění je zajímavé právě proto, že neurony i mikroglie hrají roli v mnoha neurodegenerativních onemocněních spojených se stárnutím. Je ale třeba zdůraznit hranice, které autorka sama vyznačuje: zatím není jasné, zda tyto změny v lysozomech k rozvoji nemocí přispívají, nebo jsou pouze důsledkem stárnutí. Stejně tak není známo, zda hromadění molekul během normálního stárnutí vůbec ovlivňuje funkci buňky.
Pokud by se ukázalo, že ano, otevřela by se cesta k hledání způsobů, jak toto hromadění omezit a zlepšit tak funkci stárnoucích buněk. Výzkumnice v této souvislosti testovala i kalorickou restrikci — jednu z nejlépe prozkoumaných intervencí ovlivňujících stárnutí. Ta podle jejích zjištění učinila lysozomy „mladistvějšími“ v srdci a svalech.
Pro čtenáře je podstatné, že jde o základní výzkum na myších, nikoli o hotový návod k prodloužení života či prevenci nemocí. Přesto může posunout chápání toho, proč věk sám o sobě zvyšuje riziko onemocnění — a případně nasměrovat, kde hledat budoucí cíle pro léčbu.
Myslíte si, že pochopení buněčného stárnutí jednou povede k reálné léčbě neurodegenerativních chorob? Podělte se o svůj názor v diskusi.
