Σε μια μελέτη που βασίστηκε σε ποντίκια και ανθρώπινους εγκεφάλους με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Northwestern στις ΗΠΑ, οι ερευνητές εντόπισαν μικρά μήκη RNA ( ριβονουκλεϊκό οξύ ) που σχετίζονται με βλάβη του DNA και κυτταρικό θάνατο σε σχέση με τη νόσο και τους σχετικούς παράγοντες.

Διαπίστωσαν επίσης ότι οι προστατευτικοί σύντομοι κλώνοι RNA στον εγκέφαλο μειώνονται με την ηλικία, γεγονός που θα μπορούσε να επιτρέψει την πρόοδο της νόσου του Αλτσχάιμερ και ότι τα άτομα άνω των 80 ετών με ανώτερη μνήμη –γνωστά ως «superagers» – έχουν υψηλότερα επίπεδα προστατευτικών βραχέων RNA.

«Βρήκαμε ότι στα γηρασμένα εγκεφαλικά κύτταρα, η ισορροπία μεταξύ τοξικών και προστατευτικών βραχέων RNA μετατοπίζεται προς τα τοξικά», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, ο βιοχημικός Marcus Peter από το Πανεπιστήμιο Northwestern.

Περίπου ένας στους εννέα ενήλικες στις ΗΠΑ άνω των 65 ετών πάσχει από Αλτσχάιμερ, μια ασθένεια που χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη πλακών βήτα αμυλοειδούς, tau tangles και θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων. Η αλυσίδα των γεγονότων που οδηγούν σε υπερβολικό θάνατο και απορύθμιση των εγκεφαλικών κυττάρων ήταν δύσκολο να εντοπιστεί.

Ενώ υπάρχουν φάρμακα που μπορούν να επιβραδύνουν την εξέλιξη της νόσου του Αλτσχάιμερ, η αναζήτηση για πιο αποτελεσματικές επιλογές συνεχίζεται. Οι συγγραφείς της μελέτης πιστεύουν ότι η στόχευση κλώνων RNA θα ανοίξει νέα μονοπάτια θεραπείας.

«Η συντριπτική επένδυση στην ανακάλυψη φαρμάκου για το Αλτσχάιμερ έχει επικεντρωθεί σε δύο μηχανισμούς», εξηγεί ο Peter , «τη μείωση του φορτίου αμυλοειδούς πλάκας στον εγκέφαλο – που είναι το χαρακτηριστικό της διάγνωσης του Αλτσχάιμερ και το 70 έως 80 τοις εκατό της προσπάθειας – και την πρόληψη της φωσφορυλίωσης ή μπερδέματος ταυ.”

Ο Peter και οι συνεργάτες του εξέτασαν τη συμπεριφορά του RNA χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένων μοντέλων ποντικιών για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, εγκεφάλου ποντικιών, εγκεφάλου «υπερεγκεφαλικών», νευρώνων που απομονώθηκαν από υγιή βλαστοκύτταρα ασθενών και ασθενών με Αλτσχάιμερ και κυτταρικών σειρών που προέρχονται από ανθρώπινο εγκέφαλο.

Το RNA μεταφέρει γενετικές πληροφορίες από το DNA σε μέρη των κυττάρων μας που μπορούν να μεταφράσουν τη γενετική συνταγή και να παράγουν πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για διάφορες κυτταρικές λειτουργίες. Τα μη κωδικοποιούμενα βραχέα RNA παίζουν ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης ελέγχοντας πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από RNA μακράς έλικος, μέσω ενός μηχανισμού που ονομάζεται παρεμβολή RNA .

Ωστόσο, τα προστατευτικά αποτελέσματα του RNA μπορεί να επιδεινωθούν και ακόμη και να γίνουν επιβλαβή με την ηλικία.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι βραχέα μόρια RNA με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά μπορούν να προκαλέσουν κυτταρικό θάνατο. Αυτά τα τοξικά βραχέα RNA μπορούν να αποτρέψουν την παραγωγή βασικών πρωτεϊνών, οδηγώντας σε Death Induced by Survival Gene Elimination (DISE), μια διαδικασία που είναι ενεργή σε ανθρώπους και τρωκτικά και παίζει βασικό ρόλο στη θανάτωση των καρκινικών κυττάρων.

Οι ασθενείς με Αλτσχάιμερ έχουν χαμηλότερα ποσοστά καρκίνου, κάτι που οι ερευνητές υπέθεσαν ότι θα μπορούσε να σημαίνει ότι ένας υπερβολικά ενεργός μηχανισμός DISE, ο οποίος συμβάλλει επίσης στον κυτταρικό θάνατο στη νόσο του Αλτσχάιμερ.

Βρήκαν μια συσχέτιση μεταξύ του DISE, της βλάβης του DNA και του θανάτου των κυττάρων των νευρώνων στη νόσο του Αλτσχάιμερ και της γήρανσης. Οι νευρώνες σε μοντέλα ποντικών Alzheimer και τα κύτταρα που προέρχονται από ασθενείς με Alzheimer είχαν μειωμένα επίπεδα ειδικών προστατευτικών βραχέων μορίων RNA.

Ο γερασμένος εγκέφαλος έχει επίσης λιγότερα προστατευτικά μόρια RNA, επιτρέποντας σε περισσότερα τοξικά βραχέα RNA να εισβάλουν και να πραγματοποιήσουν παρεμβολή RNA, ενώ οι superagers έχουν υψηλότερα επίπεδα.

Πειράματα σε κύτταρα που εκτέθηκαν σε θραύσματα βήτα αμυλοειδούς στο εργαστήριο έδειξαν ότι ο κυτταρικός θάνατος και η βλάβη του DNA αυξήθηκαν και αυτό σχετίζεται με τοξικές αλλαγές RNA.

Η αύξηση της ποσότητας των προστατευτικών RNA και η ενίσχυση της δραστηριότητας της υπεύθυνης πρωτεΐνης φαίνεται ότι προστατεύει σε κάποιο βαθμό τα εκτεθειμένα σε αμυλοειδές βήτα κύτταρα και αποτρέπει πλήρως τη βλάβη του DNA, η οποία παρατηρείται επίσης σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ.

Με βάση αυτά τα ευρήματα, η αύξηση των επιπέδων του προστατευτικού RNA στον εγκέφαλο μπορεί να είναι μια νέα στρατηγική για τη θεραπεία του νευροεκφυλισμού.

“Τα δεδομένα μας παρέχουν μια νέα εξήγηση για το γιατί, σχεδόν σε όλες τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, τα προσβεβλημένα άτομα έχουν δεκαετίες ζωής χωρίς συμπτώματα και στη συνέχεια η ασθένεια αρχίζει να εμφανίζεται σταδιακά καθώς τα κύτταρα χάνουν την προστασία τους με την ηλικία”, λέει ο Peter .

«Η σταθεροποίηση ή η αύξηση της ποσότητας των προστατευτικών βραχέων RNA στον εγκέφαλο θα μπορούσε να είναι μια εντελώς νέα προσέγγιση για να σταματήσει ή να καθυστερήσει το Αλτσχάιμερ ή τον νευροεκφυλισμό γενικά».

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications.

(photo: freepik)