Pracują nad preparatem, którzy przeciwdziała starzeniu skóry

Autor: PAP/Rynek Zdrowia • • 29 kwietnia 2018 13:59

Głównym mechanizmem odpowiedzialnym za starzenie komórek jest utlenianie białek w komórkach, a nie uszkodzenia DNA - przekonują eksperci w rozmowie z PAP. Na bazie tego odkrycia opracowywany jest preparat mający przeciwdziałać starzeniu skóry.

Preparat ma przeciwdziałać starzeniu skóry, zamiast naprawiać zmiany powstałe w jego wyniku Fot. Archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

- Zwykliśmy uważać, że jeśli komórka nie działa sprawnie, to musi to mieć źródło w genach. Tymczasem nasze badania wskazują, że to nie same mutacje w DNA, ale utlenianie białek jest przyczyną starzenia się - mówi prof. Miroslav Radman, współzałożyciel Śródziemnomorskiego Instytutu Nauk o Życiu (MedILS) w Splicie (Chorwacja), jeden z pionierów badań nad rolą białek w procesach starzenia.

Jak tłumaczy, białka utleniane są w warunkach stresu oksydacyjnego, czyli nadmiaru wolnych rodników tlenowych (ROS) w komórkach. Wolne rodniki powstają m.in. pod wpływem promieniowania UV, zanieczyszczeń powietrza i innych czynników stresujących dla komórek, ale też w trakcie procesu oddychania tlenowego w mitochondriach komórkowych. Powodują one uszkodzenia w DNA, jak również modyfikację chemiczną białek - tzw. karbonylację, pod wpływem której białka przestają prawidłowo funkcjonować.

Problem w tym, że o ile spontaniczne mutacje w DNA są naprawiane (komórka posiada bowiem bardzo dobrze działające mechanizmy ich naprawy), to karbonylacja białek jest procesem nieodwracalnym.

- Karbonylacja jest nie do naprawienia. Jedynym sposobem, by komórka pozbyła się białka karbonylowanego, jest zniszczenie go w całości i zastąpienie nowo zsyntetyzowanym białkiem - wyjaśnił badacz. Dodał, że w trakcie procesu starzenia się karbonylowane białka gromadzą się w komórkach w tempie wykładniczym - jest ich np. znacznie więcej w komórkach skóry starej niż młodej.

Karbonylowane białka nie mogą spełniać swojej prawidłowej funkcji, np. w procesie naprawy DNA. - Dlatego takie uszkodzenia białek przyczyniają się do znacznego wzrostu spontanicznych mutacji w komórce. Na przykład jeśli częstość karbonylacji białek wzrasta dwukrotnie, to odsetek mutacji spontanicznych w DNA zwiększa się stukrotnie - tłumaczy prof. Radman.

Z tej przyczyny poziom białek karbonylowanych jest wprost proporcjonalny do odsetka obumierających komórek. Z eksperymentów prowadzonych przez zespół prof. Radmana wynika, że dotyczy to zarówno komórek nicieni, muszek owocowych, gryzoni, jak i komórek ludzkich.

Dr Francois-Xavier Pellay z MedILS wyjaśnia, że niektóre białka w komórkach łatwiej podlegają procesowi karbonylacji.

Naukowcy z MedILS, zaobserwowali w swoich doświadczeniach, że pewne drobne zmiany w DNA genu (tzw. polimorfizm genu), powodujące niewielkie zmiany w strukturze białka, zwiększają zarazem jego podatność na proces karbonylacji.

Prof. Radman podaje za przykład białko o nazwie alfa-synukleina, które odgrywa rolę w rozwoju choroby Parkinsona. Badania wykazały, że pewna niewielka zmiana w DNA genu, który koduje alfa-synukleinę, 10-krotnie zwiększa podatność tego białka na karbonylację. - To wpływa na los pacjenta, bo podnosi jego ryzyko zachorowania na parkinsona - tłumaczy badacz. Dodaje, że mutacje zwiększająca wrażliwość na karbonylację nie ujawniają się od razu, ale w trakcie życia człowieka, np. po 50-60 latach.

- Jeżeli będziemy wiedzieć, która sekwencja DNA zwiększa ryzyko utleniania danego białka, to w przyszłości możliwe będzie prognozowanie predyspozycji do danej choroby już po przyjściu dziecka na świat. Gdy będzie to białko obecne w nerkach, to będzie zwiększać ryzyko choroby nerek. I podobnie w przypadku białek w innych narządach - wyjaśnia.

Dr Pellay zaznacza, że poziom białek karbonylowanych rośnie również w chorobach zapalnych skóry, takich jak łuszczyca. Ta wiedza może pomóc w przyszłości w diagnozowaniu zmian łuszczycowych, a nawet ich leczeniu.

Obecnie naukowcy z MedILS w ścisłej współpracy z badaczami z grupy kosmetycznej NAOS pracują nad stworzeniem preparatu, który będzie chronił białka w komórkach skóry przed karbonylacją i w ten sposób będzie przeciwdziałał starzeniu skóry.

Udało im się m.in. wyizolować ochronne białko z bakterii Deinococcus radiodurans, które żyją w stratosferze i są bardzo odporne na działanie różnych czynników uszkadzających, jak promieniowanie UV czy promieniowanie gamma. - Promieniowanie gamma powoduje fragmentację DNA, ale te bakterie są w stanie szybko naprawić uszkodzenia. Nasze badania wykazały, że nie jest to związane z jakąś specjalną metodą naprawy DNA, ale z obecnością u nich związku zdolnego do ochrony białek przed karbonylacją - wskazuje dr Pellay.

Bakteryjne białko, które odpowiada za ochronę przed tym procesem, badacze chcą umieścić w kremie, mającym przeciwdziałać starzeniu skóry. Z badań prowadzonych na różnych rodzajach komórek wynika, że wykazuje ono bardzo silny efekt ochronny.

Zdaniem założyciela i prezydenta grupy NAOS, biologa i farmaceuty Jeana-Noela Thorela, preparat ten może być dostępny na rynku za około dwa lata. Jak powiedział specjalista w rozmowie z PAP, będzie on reprezentować zupełnie nowe podejście do ochrony skóry w kosmetologii - czyli zapobieganie starzeniu, zamiast naprawianie powstałych w jego wyniku zmian.

Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum