חוקרים מאוניברסיטת נאגויה קשרו אלדהידים, תוצרי לוואי מאלכוהול, זיהום ועשן, להזדקנות מוקדמת ולנזק ל-DNA, והציעו אסטרטגיות פוטנציאליות להפחתת השפעות ההזדקנות והדגשת ההשפעה של גורמים סביבתיים על הבריאות.
חוקרים מאוניברסיטת נאגויה ביפן גילו שאלדהידים הם תוצרי לוואי מטבוליים הקשורים להזדקנות מוקדמת. פורסם ב ביולוגיה של תא הטבעממצאיהם חושפים תובנות לגבי מחלות הזדקנות מוקדמת ואסטרטגיות פוטנציאליות להילחם בהזדקנות אצל אנשים בריאים, כגון שליטה בחשיפה לחומרים מעוררי אלדהיד כולל אלכוהול, זיהום ועשן.
בריאותו של אדם עלולה להיפגע על ידי אלדהידים. עם זאת, ממצאי הקבוצה מצביעים על כך שההשפעות המזיקות הללו כוללות גם הזדקנות. הצוות שגילה את התגלית כלל את יאסויושי אוקה, יוקה נקאזווה, מאיוקו שימאדה וטומאו אוגי מ. אוניברסיטת נגויה.
"DNA נזק קשור לפנוטיפים של הזדקנות", אמר אוקה. "עם זאת, בפעם הראשונה, אנו מציעים קשר בין נזק ל-DNA שמקורו באלדהיד והזדקנות מוקדמת".
קישור בין אלדהידים להזדקנות
החוקרים שיערו שייתכן שיש קשר בין אלדהידים להזדקנות מכיוון שאנשים עם הפרעות הזדקנות מוקדמות, כמו תסמונת AMeD, מפגינים פעילות לא מספקת של אנזימים, כמו ALDH2, המפרקים אלדהידים.
עבור אנשים בריאים, ALDH2 חשוב גם בתגובה שלנו לאלכוהול. כאשר אדם שותה יין או בירה, הכבד הופך את האלכוהול לחילוף חומרים לאלדהידים כך שניתן לסלק אותו מהגוף. הפעילות של ALDH2 חשובה להמרת האלדהידים לחומר לא רעיל.
היסטונים מקושרים עם DNA (היסטון-DPC) בעקבות חשיפה לפורמלדהיד, מה שמוביל לתפקוד לקוי של תהליכים תאיים כגון שעתוק. קרדיט: רייקו מטסושיטה
אלדהידים מזיקים מכיוון שהם מגיבים מאוד עם DNA וחלבונים. בגוף, הם יוצרים קישורי DNA-חלבון צולבים (DPCs) החוסמים אנזימים חשובים בתהליכי התפשטות ותחזוקה אופייניים של תאים, וגורמים לתהליכים אלו לתפקוד לקוי ולהזדקנות המטופל.
בהתמקדות ב-DPCs שנגרמו על ידי אלדהיד, המדענים השתמשו בשיטה הנקראת DPC-seq כדי לחקור את הקשר בין הצטברות אלדהיד ונזק ל-DNA בחולי מחלה מזדקנים מוקדמים. בסדרת ניסויים, החוקרים גילו כי קומפלקס TCR, VCP/p97, והפרוטאזום מעורבים בהסרה של DPCs המושרה על ידי פורמלדהיד באזורים מתומללים באופן פעיל. זה אושר על ידי מודל עכבר חסר גם תהליכי פינוי אלדהיד וגם מסלול TCR שהראה תסמינים גרועים יותר של תסמונת AMeD.
תהליכים אלו חשובים מכיוון שהם קשורים לפינוי אלדהידים. זה מצביע על קשר בין מחלות הזדקנות מוקדמת והצטברות אלדהיד.
ממצאי מחקר וכיוונים עתידיים
פרופסור אוגי מלא תקווה לגבי ההשלכות של ממצאיהם, וקובע: "על ידי הבהרת המנגנון שבו נזק ל-DNA מתרפא במהירות, חשפנו חלק מהגורם להזדקנות גנטית מוקדמת".
"המחקר שלנו פותח אפיקים חדשים להבנת המנגנונים הבסיסיים של מחלות הזדקנות מוקדמת ומציע מטרות פוטנציאליות להתערבות טיפולית", אמר אוקה. "על ידי הבהרת תפקידם של אלדהידים בנזק והזדקנות DNA, אנו סוללים את הדרך למחקרים עתידיים שמטרתם לפתח טיפולים והתערבויות חדשות."
הוא המשיך: "פיתוח תרופות טיפוליות לא התקדם מכיוון שלא הבנו עד הסוף את הגורמים לתסמונת AMeD ותסמונת קוקיין. מחקר זה מצביע על כך שמצבו הפתולוגי של המטופל קשור ל-DPC שמקורו באלדהידים שנוצרו בתוך תאים. תוצאות אלו צפויות לסייע בחיפוש אחר תרכובות המסירות אלדהידים, ובכך לסייע בניסוח של מועמדים לתרופות טיפוליות".
למחקר הזה יש השלכות שמתרחבות מעבר למחלות גנטיות, שכן ממצאיהם מצביעים על כך שנזק ל-DNA המושרה על ידי אלדהיד עשוי לשחק תפקיד בתהליך ההזדקנות גם אצל אנשים בריאים. על ידי איתור אלדהידים כחומרים התורמים להזדקנות, מחקר זה שופך אור על הקשר המורכב בין גורמים סביבתיים להזדקנות תאית. עשויות להיות לכך השלכות משמעותיות על בריאות האדם ועל תוחלת החיים.
