Bu enzimi hedeflemek, yaşlanmayı ve buna bağlı hastalıkları yavaşlatabilir mi?
Hücrelerin bölünmesini engelleyen bir enzimin araştırılması, yaşlanmanın nasıl yavaşlatılacağı ve yaşlanmaya bağlı hastalıkların nasıl tedavi edileceğine dair araştırmalar için verimli bir yol olabilir.
Bu, Japonya'daki Kobe Üniversitesi'ndeki araştırmacıların, enzim D-amino asit oksidaz (DAO) ve hücrelerdeki rolünü inceledikten sonra vardıkları sonuçtu.
DAO, L-amino asitlerin ayna görüntüsü kuzenlerinden farklı olarak memeli biyolojisinde sadece küçük bir varlığa sahip olan D-amino asitleri metabolize eder.
Bu nedenle, son araştırmaya kadar bilim adamları DAO'nun vücuttaki etkisi hakkında çok az şey biliyorlardı.
Yeni bulgu, D-amino asitleri metabolize etme sürecinde DAO'nun hücre stresine neden olan bir grup kararsız molekül olan reaktif oksijen türleri (ROS) ürettiğini ortaya koyuyor.
DNA hasarı ve ROS gibi stresler, hücreleri artık kopyalayamayacakları geri döndürülemez bir durum olan yaşlanmaya yönlendirir.
Bulgu, ROS'u hücre yaşlanması ve yaşlanmasına bağlayan önceki çalışmalarda eksik olan bir moleküler mekanizmayı ortaya çıkarıyor.
ROS ve hücre yaşlanması
ROS, yaşlanmanın biyolojisinde ve Parkinson, Alzheimer, diyabet ve birçok kanser gibi ilerleyen yaşla artış eğilimi gösteren birçok hastalıkta önemli oyunculardır.
Son çalışma, bu ilişkide yaşlanan hücrelerin rolüne dair artan bir anlayışa katkıda bulunuyor.
Artık bölünemeyeceği ve çoğalamayacağı geri çevrilemez bir duruma girmek, bir hücrenin değişim ve etki kapasitesini mutlaka azaltmaz.
Erken araştırmalar, hücre yaşlanmasının insan biyolojisi üzerindeki ana etkisinin kansere karşı korumayı içerdiğini ileri sürdü. Yaşlanan bir duruma hapsedildiğinde, DNA'sı hasarlı hücreler çoğalamaz ve tümörlere yol açamaz.
Ancak o zamandan beri, çalışmalar yaşlanan hücrelerin doku onarımında, yara iyileşmesinde, embriyonik gelişimde ve yaşlanmada aktif olduğunu ortaya koydu.
Devam eden araştırmanın ana odak noktası, hücreleri geri döndürülemez duruma girmeye tetikleyebilecek çeşitli stres faktörleri üzerinedir.
Ek olarak, yaşlanmayla ilişkili biyolojik değişikliklerin ve hastalıkların ROS ve yaşlanmayı nasıl içerdiğine dair artan bir bilgi birikimi vardır.
DAO'nun rolünü araştırmak
Önceki çalışmada, Kobe Üniversitesi araştırmacıları, yaşlanmanın tümör baskılayıcı molekül p53'ü tetiklediğini ve bunun DAO için geni aktive ettiğini keşfetmişlerdi.
Ancak, bu "çalışmanın DAO ile yaşlanma arasındaki doğrudan ilişkiyi tam olarak keşfetmediğini" belirtiyorlar.
Daha yeni araştırmalarında, araştırmacılar kanser hücrelerini düşük seviyelerde "DNA çift sarmal kırılmalarına neden olan bir antikanser ilacı" na maruz bırakarak yaşlanmaya ikna ettiler.
Bununla birlikte, DAO aktivitesini ilaçlarla veya genini susturarak azaltmanın yaşlanmayı ve ROS üretimini azalttığını buldular.
Başka bir deneyde, DAO'nun bir enzim gibi davranmasını durduran bir mutantı kullandılar. Ancak DAO'nun bu versiyonu ne ROS üretmedi ne de yaşlanmayı teşvik etti.
Ekip, bunun DAO'nun bir enzim olarak hücrelerde yaşlanmayı teşvik etmesine izin veren ROS yapma yeteneği olduğunu kanıtladığını öne sürüyor.
Daha ileri deneylerde bilim adamları, DAO'nun DNA hasarıyla tetiklenen yaşlanmayı teşvik etmesine yardımcı olan başka yollar keşfettiler.
Anahtar faktör, koenzim flavin adenin dinükleotid (FAD) seviyelerini artırmaya yardımcı olan taşıyıcı gen SLC52A1'dir.
DAO'nun bir FAD kaynağına ihtiyacı vardır ve SLC52A1, FAD'nin bir bileşeni olan B-2 vitamininin mevcudiyetini artırarak bu arzı sağlar.
Araştırmacılar, bulgularının etkileri konusunda temkinli davranıyorlar. ROS her zaman kötü adamlar değildir: Sağlığa da fayda sağlayabilirler. Örneğin, düşük ROS seviyeleri yaşam süresini uzatabilir ve bağışıklık sistemi enfeksiyonla savaşmak için onlara ihtiyaç duyar.
Belki de sorunlara neden olan ve hücre stresi, hastalık ve yaşlanmaya doğru dengeyi sağlayan ROS'un aşırı üretimidir. Bu bağlamda, çalışma, DAO için önceden bilinmeyen bir rol tanımlamaktadır.
Araştırmacılar şu sonuca varıyor:
"Sonuçlarımız, DNA hasarının neden olduğu yaşlanmanın destekleyicisi olarak DAO'nun yeni bir işlevini açıkça göstermektedir; bu, [D] -amino asitlerin yaşlanma, kanser ve yaşlanma dahil olmak üzere çeşitli fizyolojik ve patolojik süreçlerdeki rollerine yeni bakış açıları sağlayabilir."
