Postrojenja za reciklažu u našim ćelijama

Reč je o procesu autofagije, koji u suštini predstavlja plansku i kontrolisanu razgradnju izlišnih ili dotrajalih makromolekularnih struktura ‒ svojevrsnu „ćelijsku reciklažu".
Naziv autofagija dolazi od grčkih reči koje u slobodnom prevodu znače „jesti samog sebe".

Tu pojavu otkrio je još pedesetih godina prošlog veka belgijski naučnik Kristijan de Duve, opisavši  lizozome, ćelijske organele nazvane u kojima se, pomoću odgovarajućih enzima, sistematski razgrađuju suvišne komponente.

Međutim, kada se krajem osamdesetih Jošinori Osumi upustio u istraživanja na tom području, većina ključnih pitanja još uvek je bila bez odgovora. Japanski istraživač je sa svojim timom izveo niz eksperimenata na ćelijama pekarskog kvasca, identifikujući gene koji su neophodni za autofagiju i odgovarajuće molekularne mehanizme. Nešto kasnije, potvrdio je da isti nalazi važe i za čovečje ćelije i da je autofagija jedan od osnovnih bioloških procesa, univerzalno zastupljenih u živom svetu.

Jošinorijevo otkriće otvorilo je mnoštvo novih pravaca istraživanja. Pored recikliranja dotrajalih, oštećenih ili pogrešno sastavljenih belančevina, kojih se u našem telu svakoga dana autofagijom razgradi dvesta do trista grama, autofagija je neophodan deo mnogih drugih fizioloških procesa. Ona učestvuje u odgovoru ćelije na gladovanje i druge forme stresa i mogla bi da objasni poznati fenomen da ograničenje unosa kalorija produžava životni vek nekih životinja, kao što su valjkasti crvi. Jedan od aspekata procesa starenja je, naime, sve veće nagomilavanje oštećenih ili deformisanih belančevina, što je delimično posledica upravo smanjivanja efikasnosti autofagije sa godinama. Razume se, u ovom trenutku još uvek ne znamo u kojoj su meri takvi blagotvorni efekti gladovanja primenljivi na ljude, a nije naodmet upozoriti i da je prekomerno gladovanje nesumnjivo veoma opasno.

Mnogi naučnici pretpostavljaju da bi autofagija mogla da nas štiti i od nastanka raka ‒ premda njen efekat zavisi od tipa ćelije, vrste organizma i prirode tumora. Autofagija je i važan deo odbrambenih sposobnosti, kako uopšteno tako i u okviru specijalizovanih ćelija imunosistema. Neke od njih koriste se autofagijom kako bi temeljno uništile progutane mikroorganizme. Druge pak pomoću autofagije razlažu belančevine virusa, „pokazujući" njihove parčiće drugim ćelijama imunosistema kako bi ove bile „obaveštene" o strukturnom obrascu po kojem će zatim prepoznati i eliminisati zaražene ćelije, a time i sam virus.

Zahvaljujući više od dve decenije istraživanja koja su izveli mnogobrojni naučni timovi širom sveta, nadovezujući se na radove O. Jošinorija, danas znamo da su poremećaji gena koji upravljaju autofagijom, ili nekog drugog aspekta kontrole nad ovim procesom, povezani sa čitavim nizom međusobno različitih oboljenja, kao što su, na primer, Parkinsonova bolest, šećerna bolest tipa 2 i razni metabolički poremećaji čija se učestalost povećava sa starenjem.

Pomenute uloge autofagije u procesu nastanka raka potakle su i nove pravce istraživanja potencijalnih lekova koji bi mogli da eliminišu ili čak sprečavaju zloćudne tumore, bilo podsticanjem bilo ometanjem autofagije. U prvom slučaju ideja je da se potencijalno tumorskoj ćeliji pomogne da prebrodi molekularna oštećenja i očuva samokontrolu, dok bi u drugom odsustvo mogućnosti autofagije trebalo da usmeri tumorsku ćeliju ka samouništenju.

Svi ovi raznoliki pravci istraživanja, premda još uvek prilično udaljeni od kliničke primene, jasno nagoveštavaju da će saznanja o tome kako rade postrojenja za recikliranje u našim ćelijama, saznanja čije je prikupljanje započelo nagrađenim radovima O. Jošinorija, u budućnosti doneti naučnoj medicini dalekosežne preobražaje i nove perspektive.