Cercetătorii au descoperit că anumite enzime antioxidante contribuie semnificativ la combaterea îmbătrânirii celulare

Cercetătorii de la Universitatea Osaka și alte instituții din Japonia au demonstrat, printr-un studiu recent publicat în Blood, rolul esențial pe care îl joacă selenoproteinele în menținerea echilibrului oxidant/antioxidant și în combaterea proceselor asociate cu îmbătrânirea celulară. Selenoproteinele sunt un grup de enzime antioxidante care ajută la neutralizarea speciilor reactive de oxigen, în special a peroxizilor lipidici, substanțe ce pot deteriora proteine, lipide și ADN, contribuind la apariția bolilor legate de vârstă.

De ce selenoproteinele contează în îmbătrânire

Organismul uman codifică aproximativ 25 de tipuri de selenoproteine, fiecare cu rol specific în protecția împotriva acumulării de radicali liberi. În cazul îmbătrânirii, nivelurile și funcția selenoproteinelor pot fi afectate, crescând riscul de disfuncții în celulele-cheie, inclusiv în celulele stem hematopoietice. Aceste celule stem sunt responsabile de producerea tuturor tipurilor de celule sangvine, iar perturbările în funcția lor pot avea consecințe importante, de la deficit imunitar la afecțiuni hematologice.

Modelul knockout și efectele lipsei de selenoproteine

Pentru a înțelege mai bine impactul selenoproteinelor în procesele de îmbătrânire și în producerea normală de celule sangvine, cercetătorii au creat un model de șoarece cu gena tRNASec (Trsp) dezactivată (knockout). Fără această genă, sinteza selenoproteinelor a fost întreruptă, iar rezultatele au evidențiat:

• Afecțiuni ale celulelor stem hematopoietice: acestea au înregistrat o capacitate redusă de auto-regenerare, aspect esențial pentru menținerea rezervei de celule sangvine.  
• B-lymphocytopenie: numărul de limfocite B a scăzut semnificativ, ducând la un deficit în răspunsul imun.  
• Expresie crescută a genelor asociate îmbătrânirii în celulele stem hematopoietice și în celulele pre-B, sugerând un proces de îmbătrânire prematură.  

Prin contrast, linia mieloidă (care include alte tipuri de celule imune, cum ar fi macrofagele) a fost mai puțin afectată. În plus, a apărut și un fenomen de „switch” celular: progenitorii B au putut fi deviați către linia mieloidă, subliniind cât de sensibil este echilibrul între diferitele tipuri de celule în absența protecției oferite de selenoproteine.

Rolul lipid peroxidation și al feroptozei

Un element central al studiului a fost identificarea lipid peroxidation, adică oxidarea excesivă a lipidelor din membrane, ca principal mecanism responsabil de degradarea celulelor. În condiții normale, selenoproteinele neutralizează acești peroxizi lipidici. Fără ele, feroptoza - un tip de moarte celulară asociat cu acumularea de peroxizi lipidici - devine un pericol major pentru celulele stem hematopoietice și limfocitele B.

Vitamina E ca factor protectiv

Pentru a valida ipoteza că echilibrul antioxidant poate fi parțial restabilit, autorii au testat suplimentarea cu vitamina E la șoarecii knockout. Rezultatele au indicat o protecție a hematopoiezei și o ameliorare a diferențierii limfocitelor B, semn că aportul de antioxidanți poate compensa parțial absența selenoproteinelor.

Implicații pentru bolile legate de vârstă

Modelul knockout a prezentat caracteristici similare cu cele observate la șoarecii vârstnici, consolidând ideea că deficitul de selenoproteine poate grăbi sau agrava procesele de îmbătrânire. Prin urmare, restabilirea sintezei normale de selenoproteine ar putea fi o strategie promițătoare pentru a întârzia apariția unor boli asociate vârstei, cum ar fi anumite tipuri de cancer și disfuncții imune.

Concluzii

Studiul oferă dovezi solide că selenoproteinele funcționează ca un adevărat „scut” antioxidant pentru celulele hematopoietice și pentru sistemul imunitar, prevenind schimbările degenerative care apar odată cu înaintarea în vârstă. Descoperirile sugerează că menținerea unei sinteze adecvate de selenoproteine și, implicit, a unui nivel antioxidant optim, poate avea un impact major asupra sănătății pe termen lung. Aceasta deschide calea către noi tratamente și intervenții care vizează sprijinirea funcției celulelor stem hematopoietice, îmbunătățirea răspunsului imun și reducerea riscului de afecțiuni tipice îmbătrânirii.