Νέα επιστημονική μελέτη δείχνει ότι η υπερβολική συσσώρευση RNA μπορεί να βλάψει τα μιτοχόνδρια, διευρύνοντας τα πεδία έρευνας για τις ιογενείς λοιμώξεις, τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες και τις θεραπείες mRNA.
Πώς συνδέεται το RNA με την παραγωγή ενέργειας
Επιστήμονες από το Texas A&M University εντόπισαν μια απρόσμενη σύνδεση του RNA με την ενέργεια που είναι αναγκαία για την επιβίωση των κυττάρων. Όπως προκύπτει από τη νέα μελέτη, ένα μόριο που είναι απαραίτητο για τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού ενδέχεται να καταστεί επιβλαβές αν συγκεντρωθεί σε υπερβολικές ποσότητες.
Δημοσιευμένη στο Proceedings of the National Academy of Sciences, η έρευνα δείχνει ότι η περίσσεια RNA μπορεί να επηρεάσει άμεσα τα μιτοχόνδρια, χωρίς να χρειάζεται ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Τα μιτοχόνδρια είναι τα «εργοστάσια ενέργειας» των κυττάρων, αφού παράγουν το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας που απαιτείται για τις καθημερινές κυτταρικές λειτουργίες.
Ερευνητές του Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences βρήκαν ότι η μεγάλη ποσότητα RNA που παράγεται στη διάρκεια λοιμώξεων από ευλογιοϊούς είναι δυνατό να επηρεάσει αυτή τη διαδικασία.
«Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και πολύ καιρό ότι η αποδόμηση του RNA βοηθά στον έλεγχο της παραγωγής πρωτεϊνών και στην απομάκρυνση του ελαττωματικού RNA», ανέφερε ο καθηγητής Dr. Zhilong Yang.
«Η μελέτη μας αποκαλύπτει έναν ακόμη σημαντικό ρόλο: βοηθά τα κύτταρα να διατηρούν την ενέργεια που χρειάζονται για να λειτουργούν σωστά».
Πώς η περίσσεια RNA μπορεί να βλάψει τα κύτταρα
Το αγγελιοφόρο RNA (mRNA) μεταφέρει τις γενετικές οδηγίες βάσει των οποίων τα κύτταρα παράγουν πρωτεΐνες. Το δίκλωνο RNA (dsRNA), αντίθετα, συναντάται συχνά στις ιογενείς λοιμώξεις και είναι δυνατό να ενεργοποιήσει την ανοσολογική άμυνα.
Προβλήματα προκύπτουν όταν η παραγωγή RNA υπερβαίνει τη δυνατότητα του κυττάρου να το αποδομήσει.
«Το mRNA είναι ένα φυσιολογικό συστατικό των κυττάρων μας, αλλά φαίνεται ότι, όπως συμβαίνει με πολλά καλά πράγματα, αν έχουμε υπερβολική ποσότητα, αυτό μπορεί να εξελιχθεί σε πρόβλημα για το κύτταρο», δήλωσε ο Yang.
«Όταν συσσωρεύεται υπερβολική ποσότητα RNA, συμπεριλαμβανομένου του mRNA, μπορεί να προκαλέσει βλάβες στα μιτοχόνδρια και να επηρεάσει την ικανότητα του κυττάρου να παράγει ενέργεια».
Έτσι, οι ιοί βρίσκονται μπροστά σε ένα παράδοξο: για να πολλαπλασιαστούν χρειάζονται υγιή κύτταρα, όμως η υπερβολική παραγωγή ιικού RNA μπορεί να προκαλέσει βλάβη σε αυτά.
Οι ευλογιοϊοί, ανάμεσά τους οι ιοί της ευλογιάς και της mpox, διαθέτουν μηχανισμούς για την απομάκρυνση του RNA.
«Αν το κύτταρο δεν είναι υγιές, ο ιός δεν θα πολλαπλασιάζεται αποτελεσματικά», επισήμανε ο Yang. «Ο ιός πρέπει να διατηρεί ισορροπημένα τα επίπεδα RNA μέσα στο κύτταρο».
Το εύρημα που αιφνιδίασε τους επιστήμονες
Οι επιστήμονες αρχικά απέδιδαν τις μιτοχονδριακές βλάβες σε έμμεση επίδραση της ανοσολογικής αντίδρασης. Τα πειραματικά δεδομένα, όμως, αποκάλυψαν διαφορετική εικόνα.
«Όταν απομονώσαμε μόνο τα μιτοχόνδρια και προσθέσαμε RNA, εξακολουθήσαμε να παρατηρούμε μιτοχονδριακή βλάβη», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Dr. Djamal Brahim Belhaouari.
«Εκείνη ήταν η στιγμή που συνειδητοποιήσαμε ότι αυτό θα μπορούσε να αποτελεί μια μέχρι πρότινος άγνωστη κυτταρική απόκριση στο RNA».
Οι δυσλειτουργίες εκδηλώνονταν προτού σημειωθεί έντονη ανοσολογική ενεργοποίηση και δεν εξαρτώνταν από τις συνήθεις ανοσολογικές οδούς.
Οι ερευνητές διερευνούν αν το αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο του RNA μπορεί να διαταράσσει την ηλεκτρική ισορροπία που χρειάζονται τα μιτοχόνδρια για την παραγωγή ATP.
«Πιστεύουμε ότι το αρνητικά φορτισμένο RNA μπορεί να συσσωρεύεται γύρω από τα μιτοχόνδρια και να διαταράσσει την ηλεκτρική ισορροπία που απαιτείται για την παραγωγή ενέργειας, αν και ο τρόπος με τον οποίο συμβαίνει αυτό παραμένει άγνωστος», δήλωσε ο Yang.
«Πρόκειται για μια νέα ιδέα, την οποία συνεχίζουμε να διερευνούμε».
RNA, Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον και κυτταρική γήρανση
Μη φυσιολογική συσσώρευση RNA έχει εντοπιστεί σε διάφορες παθήσεις. Τα νέα δεδομένα εγείρουν ερωτήματα για ενδεχόμενη σύνδεση με:
- Νόσο Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον: Ασθένειες στις οποίες τα νευρικά κύτταρα εκφυλίζονται προοδευτικά.
- Ορισμένες μορφές καρκίνου: Έχουν καταγραφεί διαταραχές στη συγκέντρωση RNA.
- Ασθένειες που σχετίζονται με τη γήρανση: Η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία μπορεί να επηρεάζει την υγεία των κυττάρων.
Η σημασία των μιτοχονδρίων για τη γήρανση επισημάνθηκε και σε επιστημονική δημοσίευση του 2023 στο περιοδικό Cell. Οι ερευνητές κατέταξαν τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία ανάμεσα στα 12 βασικά χαρακτηριστικά της βιολογικής γήρανσης, σημειώνοντας ότι συνδέεται με άλλες κυτταρικές αλλαγές που συνοδεύουν την ηλικία.
Χρειάζονται, ωστόσο, περισσότερες μελέτες ώστε να τεκμηριωθεί άμεση αιτιώδης σχέση.
Ο Brahim Belhaouari δήλωσε ότι «Πιστεύουμε ότι αυτό έχει αρκετά ευρείες προεκτάσεις όσον αφορά την εφαρμογή των ευρημάτων στην ιατρική πράξη»,
«Η υπερβολική ποσότητα δίκλωνου RNA ή mRNA που δεν μπορεί να αποδομηθεί αποτελεσματικά ενδέχεται να συμβάλλει σε παθολογικές διεργασίες υπό ορισμένες συνθήκες».
Πώς επηρεάζεται η έρευνα για τα εμβόλια mRNA
Ο σχεδιασμός μελλοντικών θεραπειών και εμβολίων που αξιοποιούν RNA για την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών ενδέχεται να ενισχυθεί από τα ευρήματα.
Τα αποτελέσματα της μελέτης δεν αποδεικνύουν ότι τα υφιστάμενα εμβόλια mRNA προκαλούν μιτοχονδριακές βλάβες στους ανθρώπους.
Ο Yang ανέφερε: «Η κατανόηση αυτού του μηχανισμού θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν και να βελτιστοποιήσουν μελλοντικές θεραπείες και εμβόλια που βασίζονται στο RNA, κατανοώντας καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ανταποκρίνονται σε μεγάλες ποσότητες RNA»,
Ο Yang ολοκλήρωσε την τοποθέτησή του λέγοντας:
«Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι η υπερβολική ποσότητα δίκλωνου RNA μπορεί να είναι επιβλαβής».
«Αυτό που μας εξέπληξε ήταν η ανακάλυψη ότι και η υπερβολική ποσότητα mRNA —κάτι που τα κύτταρα χρειάζονται φυσιολογικά κάθε μέρα— μπορεί επίσης να προκαλέσει βλάβες στα μιτοχόνδρια και να επηρεάσει την ικανότητα του κυττάρου να παράγει ενέργεια».
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/ti-allazei-sta-emvolia-mrna-nea-meleti-exetazei-tin-asfaleia-ton-therapeion/25005
