כיצד תאים מתמודדים עם סטרס?

מנגנון מולקולרי חדש המעורב בתהליכי הזדקנות התגלה על ידי חוקרים באוניברסיטת קליפורניה. נמצא שעל ידי האטת פעילות המיטוכונדריה (אבר הנשימה של התא) בתאי גזע של הדם, ניתן להגביר את היכולת של התאים להתמודד עם סטרס ולחדש תאי דם אדומים.
היכולת של תאי גזע של הדם לתקן נזקים שנגרמו כתוצאה מקיפול לא נכון של חלבוני המיטוכונדריה היא קריטית להישרדות של תאי הדם וליכולת שלהם לחדש את עצמם. התגלית, שפורסמה בגיליון SCIENCE במרץ 2015 הינה בעלת השלכות משמעותיות לתהליכי האטת הזדקנות ולתיקון סימני הזדקנות בגוף, כיוון שתהליכי הזדקנות מואצים כאשר תא מצוי תחת סטרס.

 

מהו סטרס תאי?

סטרס של תאי גוף הוא מערך של שינויים מולקולריים שמתרחשים בתא כאשר הוא חשוף לגורמי סטרס סביבתיים המאיימים על הישרדותו כגון חום, רעלים או פגיעה פיזית. בנוסף, כאשר אדם מצוי תחת סטרס, עולים רמות הרדיקלים החופשיים בתאי גופו ובכל מונעים מהתא לתקן נזקים המתגלים דרך קבע בדנ"א ובכל נפגמת בריאותו של התא ואף מציבה אותו (את התא) בסכנת מוות.

"תאים שאינם יכולים להתמודד עם סטרס פשוט מתים" לדבריה של דאניקה חן מצוות החוקרים. "מצאנו שכאשר אנו מאיטים את פעילות המיטוכונדריה בתאי הגזע של הדם בעכברים, הצלחנו להגביר את היכולת של התאים להתמודד עם סטרס ולחדש תאי דם ישנים. זה נותן אישור מחודש ליכולת להתערב בתהליכי הזדקנות.

המיטוכונדריה היא אבר תאי המכיל בתוכו מגוון של חלבונים שבעת תהליך יצירתם צריכים להיות מקופלים וארוזים בצורה מאד מסוימת על מנת לתפקד כראוי. אם ישנה טעות בקיפול, ניתנת הוראה לייצר חלבון תיקון שיתקן את הקיפול השגוי של החלבון או יסיר את אותו החלבון מהתא. אחת מקבוצות החלבונים המסייעים לתא לתקן נזקים כגון אלו ולהתמודד מול סטרס הם הסירטואינים – היכולים לפי מחקרים מעודכנים לעכב את ההזדקנות כשלעצמה, ואולי גם שורת מחלות הקשורות אליה, כגון אלצהיימר, סוכרת, דלקות ועוד.

החלבון של תהליכי הזדקנות

החוקרים מצאו שתחת סטרס, עולות בתא רמות של סירטואין ספציפי בשם SIRT7. זה מסייע לתא להתמודד מול סטרס הנוצר כתוצאה מיצירת חלבונים שאינם מקופלים נכון. כאן ראוי לציין שרמות סירטואין 7 יורדות עם הגיל ונמוכות מהרגיל עם התקדמות תהליכי הזדקנות.

חן מציינת שתאי גזע של אדם אצל מבוגרים נמצאים בסטטוס לא פעיל (מן סטטוס המתנה), עם מעט פעילות מיטוכונדרליאלית. הם נכנסים לפעילות רק כאשר יש צורך לחדש רקמה, ואז הם מתרבים ומתחלקים ומתמיינים להפוך לתאי הרקמה. הבעיה נוצרת כאשר ישנה בעיה בקיפולי חלבונים במיטוכודריה. אז הגדילה המואצת של תאי הגזע יכולה להזיק יותר מלהועיל.

החוקרים בודדו תאי גזע של הדם מעכברים מזדקנים (עכבר בן שנתיים נחשב כבר זקן מאד) ומצאו שכאשר הם העלו את רמות החלבון סירטואין 7, הם הצליחו להפחית את הסטרס התאי של חלבונים בעלי קיפול שגוי. אז הם השתילו את תאי הגזע הללו חזרה לעכבר ומצאו שהסירטואין החזיר לתאי הדם את היכולת לחדש את עצמם. כלומר – סירטואין 7 אכן עוזר להתמודד עם חלבונים פגומים.

כיצד למנוע מהגדילה המואצת של אותם תאי גזע מלפגוע וליצור אף יותר סטרס לתא?
בואו נדמיין שזה כמו פקק ענק של מכוניות על דרך מהירה. החלבונים שאינם מתקפלים נכון במיטוכונדריה יוצרים 'פקק תנועה'. כדי לשחרר פקק תנועה אפשר לנקוט בשתי דרכים: או להוציא מהכביש את המכוניות התקועות שגרמו לפקק, או למנוע ממכוניות נוספות מלהכנס לכתחילה לתוך הפקק.
סירטואין 7 מסייע להזיז את המכוניות שגורמות לפקק = החלבונים שאינם מקופלים נכון, אבל באותו הזמן ממשיכים תאי הגזע לגדול ולהתרבות (מה שקורה אצל מבוגרים כשיש צורך בחידוש של רקמות פגועות) מה שרק מחמיר את הפקק. לכן, הפתרון שמצאו החוקרים הוא למנוע ממכוניות נוספות להיכנס לאותו הכביש – להאט את פעילות תאי הגזע ובכך להאט את כמות החלבונים שנוצרים ומצטברים במיטוכונדריה.
עד לפרסומו של מחקר זה לא היה ברור לקהילה המדעית איזו מגורמי הסטרס התאי מווסתים את הפעילות של תאי הגזע בדם וכיצד זה קשור לחידוש רקמות בתהליכי הזדקנות. לאור הבנת המנגנון וההצלחה בהאטת פעילות תאי הגזע ניתן יהיה לבקר בייתר דיוק תהליכי הזדקנות.

שינוי גודל פונט
ניגודיות