Biologoek aurkitu dute ehun desberdinetako mitokondriek elkarrekin hitz egiten dutela, kaltetutako zelulak konpontzeko. Seinaleak huts egiten duenean, ordulari biologikoa gelditzen hasten da.
Zahartzea araurik gabeko prozesutzat har daiteke. Denborak aurrera egin ahala gure zeluletan eta gorputzetan kolpeak eta makadurak biltzen dira, eta horren ondorioz disfuntzioak, akatsak, eta, besterik ezean, heriotza aurki ditzakegu. Hala ere, 1993an egindako aurkikuntza baten ondorioz, interpretazio hori aldatu zen. Ikertzaileek gene bakar batean harren bizi-itxaropena bikoizten duen mutazio bat aurkitu zuten. Aurrerago egindako lanek erakutsi zuten erlazionatutako gene batzuk, guztiak intsulinarekiko erantzunean inplikatuta, animalia askoren zahartzearen funtsezko erregulatzaileak direla, hala nola harrak, euliak edo gizakiak. Aurkikuntzak iradokitzen zuen zahartzea ez dela ausazko prozesu bat, gene espezifikoen menpe baitago, eta zahartze molekularra nola gertatzen den jakiteko ikerketa gehiagori atea irekitzen zien.
Duela gutxi, zahartzea arautzeko bide biokimiko berri bat aztertzen duten hainbat artikulu kaleratu ziren. Bide biokimiko horretan, oinarria mitokondrien artean transmititutako seinaleak dira; hots, zelularen energiaren erdigunea diren organuluen arteko seinaleak. Harrak aztertzen ari zirela, ikertzaileek ikusi zuten mitokondriei garuneko zeluletan eragindako kalteak konponketa erantzun bat eragiten zuela, gero anplifikatu egiten zena, eta antzeko erreakzioak eragiten zituela harraren gorputz osoko mitokondrietan. Konponketa jarduera honen ondorioz organismoaren bizi itxaropena hedatu zen; mitokondrietako kaltea konponduta zuten harrak % 50 gehiago bizi izan ziren.
Are gehiago, hozi-lerroko zelulak (obuluak eta espermatozoideak produzitzen dituzten zelulak) oinarrizkoak dira zahartzearen aurkako komunikazio sistema horretarako. Aurkikuntza horrek dimentsio berriak gehitzen dizkie ugalkortasunari buruzko kezka inplizituei, zahartzeari eta erloju biologikoari buruz ari garela. Aurkikuntza batzuk Science Advances aldizkarian argitaratu dira eta beste batzuk, berriz, biorxiv.org aurreinprimaketa zientifikoko zerbitzarian, iazko udazkenean.
Ikerketak mitokondriak organulu sozialak direla iradokitzen duten lan berriak ditu oinarri, eta elkarren artean komunika daitezkeela iradokitzen dute, baita ehun desberdinetan daudenean ere. Beraz, mitokondriak zelulen esparruko walkie-talkien antzekoak direla esan dezakegu; izan ere, gorputz osoan zehar mezuak bidaltzen dituzte, eta mezu horiek eragina dute organismo osoaren iraupenean.
“Programa genetikoak izateaz gain, zahartzea erregulatzeko faktore garrantzitsu bat dago: ehunen arteko komunikazioa” azaldu du David Vílchezek. David Vílchez adituak zahartzea ikertzen du Koloniako Unibertsitatean eta ez du ikerketan parte hartu.
Andrew Dillin biologo zelularrak bizitzaren iraupena arautzen duen bide berri horren seinaleak duela hamar urte inguru aurkitu zituen. Caenorhabditis elegans harren bizitza luzatuko zuten geneen bila zebilela, mitokondriak genetikoki kaltetzea harren bizitza % 50 luzatzen zuela aurkitu zuen.
Ez zuen espero. Dillinek uste zuen mitokondria akatsdunek heriotza eragingo zutela, bizitza luzatu beharrean; izan ere, mitokondriak oinarrizkoak dira zelulen funtzionamendurako. Hala ere, mitokondrien funtzionamendu egokiak okerrera egiten zuenean, harrak luze bizitzera behartzen zituen.
Oso interesgarria izan zen harren nerbio sisteman kaltetuta zeuden mitokondriek efektua bultzatzen ari zirela. “Horrek esan nahi du mitokondria batzuk beste batzuk baino garrantzitsuagoak direla” esan du Dillinek, Kaliforniako Unibertsitatea Berkeleyko irakaslea. “Neuronek hori esaten dute gainerako organismoari buruz, eta hori harrigarria da”.
Orain Dillinek eta bere taldeak aurkikuntza hori hedatu dute; izan ere, harren garuneko mitokondriak gorputz osoko zelulekin bizitza luzatzeko komunikatzeko moduari buruzko xehetasun berriak aurkitu dituzte.
Lehenik eta behin, ulertu behar genuen zergatik burmuineko mitokondriei kalte egiteak eragin onuragarria izan zezakeen organismoan. Mitokondriek energia sortzeko prozesuak makineria molekular oso konplexua eskatzen du, dozenaka zati proteiko desberdin dituena. Gauzak gaizki doazenean, adibidez, osagai batzuk falta direnean edo gaizki tolestuta daudenean, mitokondriek estres erantzun bat aktibatzen dute, proteina hedatuaren erantzun gisa ezaguna dena, eta entzima konpontzaileak ematen ditu konplexuak behar bezala mihiztatzen laguntzeko eta funtzio mitokondriala berrezartzeko. Horrela, proteina hedatuaren erantzunak zelulak osasuntsu mantentzen ditu.
Dillinek espero zuen prozesu hori neuronen barruan bakarrik garatzea, kaltetutako mitokondriekin. Hala ere, ikusi zuen harraren gorputzeko beste ehun batzuetako zelulek ere konponketa erantzunak aktibatzen zituztela, nahiz eta mitokondriak bere horretan egon.
Jarduera konpontzaile horrek lagundu zien harrei denbora gehiago bizitzen. Auto bat mekanikariarengana erregulartasunez eramatea bezala, proteina hedatuaren erantzunak zelulak zerbitzu egoera onean mantentzen zituela zirudien, eta zahartzearen aurkako garbiketa gisa funtzionatzen zuten. Baina, misterioa izaten jarraitzen zuen nola komunikatzen zen proteina hedatuaren erantzun hori gainerako organismora.
Ikerketa batzuk egin ondoren, Dillinen taldeak aurkitu zuen neurona estresatuen mitokondriek besikulak (zelulatik edo zelulen artean materialak mugitzen dituzten burbuila formako ontziak) erabiltzen zituztela Wnt izeneko seinale bat nerbio zeluletatik gorputzeko beste zelula batzuetara garraiatzeko. Biologoek bazekiten Wntek rol jakin bat betetzen duela enbrioiaren garapen goiztiarrean gorputz patroiaren konfigurazioari dagokionez, eta horretan ere konponketa prozesuak eragiten ditu, hala nola proteina hedatuaren erantzuna. Hala ere, nola saihestu dezake Wnt seinaleak enbrioi programa aktibatzea heldu batengan aktibatzen denean?
Dillinek susmatzen zuen beste seinale bat egon behar zela eta Wntek horrekin elkarreragiten zuela. Lanean jarraitu ondoren, ikertzaileek aurkitu zuten hozi-lerroko mitokondrietan (eta ez beste mitokondrietan) adierazitako gene batek Wnten garapen prozesuak eten ditzakeela. Emaitza horrek iradokitzen zuen hozi-lerroko zelulek funtzio kritikoak betetzen dituztela nerbio sistemaren eta gorputzeko gainerako ehunen artean Wnt seinalea transmititzeko.
«Hozi-lerroa funtsezkoa da horretarako», adierazi du Dillinek. Hala ere, ez dago argi hozi-lerroko mitokondriek anplifikadore gisa jarduten duten, garuneko mitokondrien seinalea jaso eta beste ehun batzuetara transmitituz, edo ehun hartzaileak bi iturrien seinaleak «entzuten» ari diren.
Edonola ere, hozi-lerroko seinalearen indarrak organismoaren bizi itxaropena erregulatzen du, dio Dillinek. Harra zahartu ahala, bere obulu edo espermatozoideen kalitateak behera egiten du; hots, erloju biologikoaren tik-tak deritzona. Burmuineko mitokondrietatik seinaleak transmititzeko hozi-zelulek duten gaitasun aldakorrean ere islatzen da gainbehera, iradokitzen duenez. Harra zahartu ahala, haren hozi-lerroak efizientzia txikiagoarekin transmititzen du konponketa seinalea, eta, beraz, haren gorputzak ere okerrera egiten du.
Zientzialariek oraindik ez dakite aurkikuntza horiek gizakiei eta zahartzeko dugun moduari aplikatzen zaizkien. Hala ere, hipotesiak zentzua du eboluzioaren ikuspegi zabalago batetik, Dillinek dioenez. Hozi-zelulak osasuntsu dauden bitartean, iraupen-seinaleak bidaltzen dituzte, beren organismo apopiloa ugaltzeko bizirik aterako dela bermatzeko. Baina hozi-zelulen kalitateak behera egin ahala, ez dago bizitza hedatzen jarraitzeko inolako arrazoi ebolutiborik; eboluzioaren ikuspegitik, bizitza ugaltzeko existitzen da.
Mitokondriek elkarren artean hitz egin ahal izatea kezkagarria izan daiteke, baina azalpen bat du. Duela denbora asko, mitokondriak bizitza libreko bakterioak ziren, beste zelula primitibo mota batekin indarrak batzen zituztenak, gure zelula konplexu modernoetan elkarrekin lan egiteko. Beraz, komunikatzeko duten gaitasuna mitokondrietatik aske bizi den bakterio arbasoaren erlikia bat da ziurrenik.
«Zelulen barruan milaka milioi urtetan funtzionatu duen gauza txiki horrek oraindik bere bakterioen jatorria gordetzen du», azaldu du Dillinek. Eta harrekin egiten duen ikerketa organismo konplexuagoetan mantentzen bada, esaterako, gizakien kasuan, litekeena da zure mitokondriak une honetan zure adinari buruz hitz egiten aritzea.
Jatorrizko artikulua:
Viviane Callier (2024). Cells Across the Body Talk to Each Other About Aging, Quanta Magazine, 2024ko urtarrilaren 8a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.
1 iruzkina
[…] Ikerketa batek ondorioztatu du ehun desberdinetako mitokondriak elkarrekin komunikatzen direla, eta zahartzearekin erlazioa duela. Ikertzaileak harrak aztertzen ari zirela, ikusi zuten mitokondriei garuneko zeluletan eragindako kalteak konponketa erantzun bat eragiten zuela. Erantzun hori gero anplifikatu egiten zen, eta harraren […]