Crvi „na solarni pogon“ pokazuju nam kako bismo mogli da živimo duže i zdravije

Dodavanjem receptora svetlosti organelama za pretvaranje energije poznatim kao mitohondrije, istraživači iz SAD i Nemačke produžili su vreme koje je dovoljno za obezbeđivanje energije ćelijama – pre nego što počnu procesi starenja.

Dok naučnici naglašavaju da „ljudi na solarni pogon” koji bi po tom principu imali produžen život nisu „ni na vidiku”, ističu da bi njihov rad mogao imati važne implikacije za razumevanje našeg starenja i za lečenje bolesti i zdravstvenih problema kojima smo sve više izloženi kako starimo, odnosno sa godinama.

„Znamo da je mitohondrijalna disfunkcija posledica starenja. Ova studija je otkrila da jednostavno pojačavanje metabolizma pomoću mitohondrija napajanih svetlošću daje laboratorijskim crvima duži i zdraviji život", kaže Endrju Vojtovič, fiziolog sa Medicinskog centra Univerziteta Ročester u Njujorku.

Mitohondrije olakšavaju hemijske reakcije zasnovane na produktima razgradnje glukoze, što rezultira povećanjem adenozin trifosfata (ATP) – univerzalnog nosioca energije u organizmu. Kako se ove reakcije dešavaju preko zakrivljenih membrana organele, efikasnost tog procesa je poznata kao membranski potencijal i prirodno se smanjuje sa godinama.

U novoj studiji, naučnici su pokazali kako se protonska pumpa napajana svetlošću može koristiti za pomeranje naelektrisanih jona kroz membranu mitohondrija, dajući celom procesu konverzije energije – značajnu pomoć u funkcionisanju.

Ta protonska pumpa je razvijena iz hemijskih reakcija unutar jedne vrste gljivice istražene u ranijoj studiji. I membranski potencijal i proizvodnja ATP-a su poboljšani, a crvi su živeli oko 30 do 40 procenata duže nego što je normalno.

Istraživači ovaj novi inženjerski proces nazivaju mitohondrija-ON ili mtON.

„Mi smo, u suštini, priključili solarni panel na postojeću infrastrukturu elektrane, a u ovom slučaju, solarni panel je optogenetički alat mtON. Normalna mitohondrijska mašina je tada u stanju da iskoristi svetlosnu energiju da obezbedi ATP pored normalnog puta sagorevanja energije", objasnio je fiziolog Brendon Beri sa Univerziteta Vašington u Sijetlu.

Ovo je važan uvid u funkcionisanje mitohondrija i kako bismo mogli da utičemo na njih kao važne činioce starenja. Još postoji mnogo toga što naučnici ne znaju o mogućnostima koje solarna energija u ovom smislu nudi, a od posebnog je interesa, a čime se nova studija i bavi  – kako telo počinje da se razgrađuje kada se broj mitohondrija sve više smanjuje.

Poput voćne mušice, i ovi crvi kreirani od strane naučnika, često se koriste za istraživanje osnovnih bioloških principa koji se zatim mogu primeniti na druge organizme i životinje.

Drugim rečima, mtON bi mogao da funkcioniše i kod većih organizama.

„Moramo da razumemo više o tome kako se mitohondrije zaista ponašaju kod životinja. Prvo u crvima, kao što je to u trenutnoj studiji, ali zatim i u ljudskim ćelijama, kao i kod glodara. Na taj način će buduća istraživanja imati što je više moguće informacija o tome kako bi naučnici što bolje i uspešnije analizirali različite faktore koji utiču na razvoj bolesti kod ljudi i na proces starenja", dodaje Beri.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Aging.