Ny pusselbit lagd för att förstå åldrandet
Ny forskning från Göteborgs universitet ökar kunskapen för hur celler åldras. Studierna kan ha betydelse för förståelsen för sjukdomar som till exempel Alzheimers och Parkinson.
Aggregerade proteiner i åldrade jästceller visualiserade med hjälp av grönt fluorescerande protein (GFP). De ihopklumpade proteinerna kan ses som ljusstarka punkter i cellerna.
Vid åldrandet försämras kroppens funktioner gradvis. Det yttrar sig i allt ifrån rynkor till nedsatt ämnesomsättning och hjärtfunktion. Försämringen beror på att kroppens celler sakta ansamlar skador vilka slutligen gör att cellerna förlorar sin funktion och dör.
En typ av skador sker på cellens proteiner, som är cellens arbetshästar och som utför många livsviktiga funktioner. Ju äldre cellen blir desto fler skadade proteiner ansamlas. Dessa tenderar att klumpa ihop sig till så kallade proteinaggregat och det kan få förödande effekter för cellen och bidrar till dess förfall.
Proteinaggregat har kopplats till flera åldersrelaterade sjukdomar som påverkar nervsystemet, till exempel Alzheimers och Parkinson.
Cellens försvar mot åldrande
För att motverka nedbrytningen har cellen utvecklat ett avancerat nätverk av försvarsmekanismer, inräknande bland annat enzymer som förebygger uppkomsten av skador och också enzymer som tar hand om skadade komponenter i cellen. Peroxiredoxiner är enzymer som motverkar skador på flera sätt.
− Vi och andra har nyligen visat att minskat kaloriintag bromsar åldrandet i jästceller, flugor och maskar genom att stimulera peroxiredoxiners aktivitet. Detta är intressant eftersom man genom att minska antalet kalorier (minska mängden socker och proteiner) har lyckats få många olika organismer (från jäst till apor) att leva betydligt längre än förväntat. Man vet dock fortfarande förhållandevis lite om hur detta sker, säger Mikael Molin, forskare vid institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet.
Genom att forskarna nu visar att endast en liten ökning i mängden peroxiredoxin avsevärt förlänger jästens liv, har de ytterligare knutit peroxiredoxins roll till åldrandet.
Ett enzym som påverkar åldrandet
Resultaten som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Cell visar att peroxiredoxin (PrxI) är en del av ett maskineri som har som uppgift att motverka uppkomsten av proteinaggregat när nivåerna av den skadliga oxidanten väteperoxid ökar i cellerna.
− PrxI fungerar genom att hjälpa andra enzymer att hitta fram till de skadade proteinerna så att dessa kan repareras och ansamlingen av proteinaggregat minskas. Utan Prx1 ökar mängden proteinaggregat snabbare i cellen och åldrandeprocessen påskyndas. Ökade Prx1 nivåer leder omvänt till färre proteinaggregat och till att åldrandet bromsas, säger Sarah Hanzén, doktorand vid Göteborgs universitet och förste författare till artikeln.
Om peroxiredoxiners funktion i hantering av skadade proteiner är viktig även i mänskliga celler finns förhoppningar om att man, genom att stimulera dessa enzym och därmed cellens försvar mot ansamlingen av skadade proteiner, kan motverka eller åtminstone senarelägga uppkomsten av till exempel Alzheimers och Parkinson.
Artikeln Lifespan control by redox-dependent recruitment of chaperones to misfolded proteins är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Cell.
Kontakt:
Mikael Molin, docent vid institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet.
mikael.molin@cmb.gu.se, 031-786 2577, 0706-502971
Sarah Hanzén, doktorand vid institutionen för biomedicin, Göteborgs universitet.
sarah.hanzen@gu.se, 0705-084243
Thomas Nyström, professor vid institutionen för biomedicin, Göteborgs universitet.
thomas.nystrom@cmb.gu.se, 031-786 2582
Foto:
Överst: Aggregerade proteiner i åldrade jästceller visualiserade med hjälp av grönt fluorescerande protein (GFP). De ihopklumpade proteinerna kan ses som ljusstarka punkter i cellerna.
Porträttfoto av Mikael Molin och Sarah Hanzen