Da li je „pauziranje“ ćelijske smrti finalna oblast u medicini na Zemlji i šire?

Proces nekroze, oblika ćelijske smrti, mogao bi prrdstavljati jedan od najperspektivnijih načina za promenu kursa ljudskog starenja, bolesti i čak svemirskog putovanja.

Istraživači sa Londonskog univerzitetskog koledža, iz biotehnološke kompanije LinkGevity i Evropske svemirske agencije (ESA) u novoj studiji proučavaju potencijal nekroze – iznenadnog umiranja ćelija usled infekcije, povrede ili bolesti – za preoblikovanje našeg razumevanja i tretmana za stanja povezana sa starošću.

Preporučujemo

Dovodeći u pitanje vladajuća gledišta, studija udružuje dokaze iz biologije kancera, regenerativne medicine, bolesti bubrega i zdravlja u svemiru radi tvrdnje da nekroza nije samo krajnja tačka, već ključni pokretač starenja koji predstavlja šansu za intervenciju.

„Niko ne voli da priča o smrti, čak ni o smrti ćelija, zbog čega je fiziologija smrti možda tako slabo shvaćena. Ako dovoljno ćelija umre - tkiva umiru, umiremo mi. Pitanje je šta bi se desilo ako bismo mogli da pauziramo ili zaustavimo nekrozu“, kažu naučnici.

Nekroza je jedna od poslednjih granica u medicini – zajednička nit starenja, bolesti, svemirske biologije i samog naučnog napretka. Ćelije su osnovni gradivni blokovi života i mogu umreti na različite načine. „Programirani“ oblici umiranja ćelija su korisni, pažljivo planirani procesi koji omogućavaju tkivima da se obnavljaju i dobro funkcionišu.

Međutim, „neprogramirana“ ćelijska smrt, nekroza, nekontrolisan je i katastrofalan proces koji dovodi do degeneracije tkiva i biološkog propadanja.

U centru procesa nekroze je kalcijum, bitan resurs koji kontroliše ćeliju određujući koje funkcije su uključene ili isključene. Joni kalcijuma su normalno na nivou od 10.000 do 100.000 većem izvan ćelije nego u njoj. Kad je ovaj fino podešeni balans poremećen, kalcijum preplavi ćeliju kao električni kratki spoj, gurajući ćeliju u haos. Za razliku od programirane smrti, kad se ćelije rasklapaju na uređen način, nekroza uzrokuje pucanje ćelija, prosipajući toksične molekule u okolna tkiva.

To izaziva lančanu reakciju koja dovodi do raširenog zapaljenja i utiče na obnavljanje tkiva, stvarajući efekat koji uzrokuje slabost i početak hroničnih stanja povezanih sa starošću kao što su bolest bubrega, bolest srca i Alchajmerova bolest.

Kad ćelije umiru, to nije uvek miran proces za susede. Nekroza se skriva na vidnom mestu. Kao finalna faza ćelijske smrti, uveliko je zapostavljena. Međutim, gomilaju se dokazi da je u pitanju mnogo više od neke krajnje tačke. To je centralni mehanizam putem kojeg sistemska degeneracija ne samo nastaje, već se i širi. To ga čini bitnom tačkom konvergencije brojnih bolesti.

Delovanjem na nekrozu mogli bismo otvoriti potpuno nove puteve za tretiranje stanja u rasponu od otkazivanja bubrega do kardiovaskularne bolesti, neurodegeneracije i čak samog starenja, kažu istraživači.

Naročito na bubrege nekroza može imati najkatastrofalniji i potcenjen uticaj. Nekroza izaziva oboljenje bubrega, koje može dovesti do otkazivanja bubrega, što zahteva transplantaciju ili dijalizu. Do 75 godina starosti, skoro polovina ljudi razvije neki stepen oboljenja bubrega kao deo prirodnog procesa starenja.

Kod oboljenja bubrega, ne postoji jedan osnovni razlog zašto bubrezi otkazuju. Može se raditi o nedostatku kiseonika, zapaljenju, oksidativnom stresu, nagomilavanju toksina itd. Svi ovi faktori stresa vode do nekroze, što inicira povratnu vezu koja izmiče kontroli, vodeći ka otkazivanju bubrega. Ne možemo zaustaviti sve te stresore, ali ako možemo intervenisati u tački nekroze – praktično se postiže isti rezultat, kažu naučnici.

Još jedna oblast u kojoj zaustavljanje nekroze može mati veliki uticaj su svemirski letovi. Astronauti često doživljavaju ubrzano starenje i propadanje povezano sa bubrezima usled efekata niske gravitacije i izloženosti kosmičkom zračenju. Studija iz 2024. je pokazala da bi ljudski bubreg mogao biti najveća prepreka za dugotrajne misije u svemiru. Pronalaženje rešenja za ubrzano starenje i oboljenje bubrega moglo bi biti finalna granica za istraživanje dalekog svemira.

Delovanje na nekrozu daje mogućnost ne samo za transformaciju dužine života na Zemlji, već i za pomeranje granica istraživanja svemira. U svemiru, isti faktori koji uzrokuju starenje na Zemlji postaju štetniji zbog kosmičkog zračenja i mikrogravitacije, drastično ubrzavajući degeneraciju.

U mnogim bolestima povezanim sa starenjem – koje pogađaju razne organe kao što su pluća, bubrezi, jetra, mozak i kardiovaskularni sistem – nezaustavljivi efekti nekroze pokreću napredovanje bolesti. To se često dešava uz slabo lečenje, što dovodi do fibroze, zapaljenja i oštećenja ćelija. Svaki korak izaziva i pojačava sledeći.

„Ako bismo mogli da sprečimo nekrozu, makar privremeno, zaustavili bismo te destruktivne cikluse na njihovom izvoru, omogućavajući nastavak normalnih fizioloških procesa i ćelijske deobe – i potencijalno čak omogućavajući regeneraciju“, kažu auori studije.

(Telegraf Nauka/UCL)