Intervju s prof. dr. Radmanom – 3.dio: Sve što smo sposobni raditi je rezultat kombinacije rada oko milijun proteina

U prvom i drugom dijelu intervjua, član Francuske akademije znanosti i svjetski poznati znanstvenik prof. dr. Miroslav Radman je opisao i upoznao nas s procesom i načinom starenja što je tema kojoj je kao evolucijski i molekularni genetičar posvetio svoj znanstveni vijek. U 177 do sada objavljenih radova, opisao je 25 originalnih otkrića citiranih više tisuća puta, a 12 uručenih svjetskih nagrada predstavlja potvrdu o utjecaju i poštovanju kojeg uživa u znanstvenim krugovima.

P: Koliki je sada, uz zdrav stil života i genetsku predispoziciju kakva jest, utjecaj antioksidansa na sve proteine, na sav proces plus GDF11 faktor – jesu li oni kao izolirani faktor koji djeluje na našu DNK strukturu da bi se prepoznao taj gen i aktiviralaproizvodnja proteina, odnosno, koliko terapija temeljena na tome ima budućnost? Koliko ti antioksidansi sprječavaju oksidacijske procese? Mogu li poboljšati kvalitetu života općenito?

O: Što se tiče intervencije u sam proces starenja i obolijevanja od bolesti starenja, imamo par pristupa koji su strašno jednostavni. Radi se o tome kako spriječiti da se ova kemija odvija ovakvom brzinom, kako je usporiti. Možda bi lakše bilo zamisliti da smo učeni miševi, da se nalazimo u poziciji miša, onda bi nam projekt bio usmjeren ostvarenju ljudskog trajanja života. Kako živjeti tako dugo kao ljudi? Kako živjeti 30 puta više? Kako mogu doživjeti 90 godina, kao i ljudi?

Antioksidansi – glavni zaštitnici proteina

Mi kao ljudi možemo postaviti isto pitanje: kako živjeti duže, poput nekih vrsta koje su jednostavnije od naše, ali dugovječnije? Kako intervenirati u proces starenja u smislu prevencije, liječenja, reverzije bolesti? Prvo je potrebno, naravno na nivou bazične kemije, smanjiti oksidaciju. Do oksidacije dolazi iz našeg oksidativnog metabolizma koji je za čovjeka kao benzin za auto – bez toga nema života. U mitohondrijima je to izgaranje šećera uz pomoć kisika. E sad, jedan posto tog kisika je u formama koje zovemo ROS, što je zajednički naziv za radikale kisika. To nije uobičajeni kisik nego njegova agresivna forma, dakle, efemerne, kratkoživuće molekule nestabilnog kisika koji se onda veže za bilo što. Ili će to biti hrđa željeza ili hrđa mog proteina ili DNK.

Naravno,upotrebljavaju se takozvani antioksidansi, koji imaju enormni broj panoplija i da ih nema ne bismo nikako mogli živjeti 90 godina. Biljka goji kojarastena 4 tisuće metara i s toliko ultraljubičastog svijetla koje stvara oštećenja i radikale ne bi nikad preživjela na toj visini bez jakih pigmenata. I zato sad mi profitiramo. Uzimamo produkte evolucije kao što su resveratrol iz koštice crnog grožđa iligoji bilje iz Kine, ono kod kojeg je evolucija selekcionirala veliku zaštitu, slično kao kod bakterije koju smo dugo izučavali – Deinococcusradiodurans. Kako te stanice, što se tiče proteina, mogu ostati nedirnute nakon milijun rada zračenja, što je dvije tisuće puta veća doza od one koja je kobna za ljude? Kako to? One sintetiziraju male molekule koje su kao magneti za radikale i umjesto da ošteteprotein, postoji antioksidans koji će ih neutralizirati. To je najjednostavniji pristup.

Postoji barem 4-5 vrsta elementarnih radikala koji su različiti, ali se pretvaraju jedan u drugi: superoksid u perkosid, perkosid u hidroksil, i ovaj zadnji je daleko najagresivniji. Kako djelovati efektno kad izmjerimo koktele antioksidansa? Na primjer, ta super-rezistentna bakterija, ona ima čitav niz, to je jedan koktel različitih molekula koje neutraliziraju sve radikale odjednom i zato je tako efikasna. Možemo li mi to uzeti? Da.

Međutim, što prije -tim bolje. To kažem jer predtumorska, predmaligna stanja se u odnosu na karcinom neutralizirajuuz pomoć apoptoze, samoubojstva stanica, a to se odvija pomoću radikala. Kad bih u mojoj dobi uzeo super-efikasne antioksidanse da bi neutralizirao sve slobodne radikale onda bi predmaligne stanice koje sigurno imam u organizmu profitirale od fitnessa i počele učinkovitije rasti kao tumor. Dakle, samim globalnim antioksidansimatreba raditi na sprječavanju, s čimevjerojatno trebapočetiu mladosti. A ovaj drugi pristup je pogodan čak i za liječenje i reverziju bolesti jer će naprosto zaštititi specifični protein. Neće nužno djelovati na smanjenje radikala, ali će djelovati na zaštitu tog najfragilnijeg proteina. Dakle, tu je optimizam malo moduliran u odnosu natrenutakpronalaska pravog koktela antioksidansa…

Zaštita proteina usporava starenje
Pričali smo uglavnom o proteomici, analizi proteina u starenju i bolestima, a čitamo novine, gledamo TV, svuda je zastupljena genomika, analiza gena u bolesti u starenju. Srećom, tu nema konflikta. Po prvi put dolazi do vjenčanja genetike i proteomike, do dijaloga između ta dva pristupa analizi bolesti i starenja, a to je pristup od strane gena i pristup od strane proteina iako znamo da je funkcija gena sintetizacija proteina koji su radnici, koji će obaviti funkcije. I na kraju krajeva, život je funkcija, a smrt njezin prestanak.

Vrlo je značajno i bili smo jako ugodno iznenađeni kad smo vidjeli da u starenju i nekim specifičnim bolestima kao što je rak, do oštećenja funkcije dolazi izravno preko oštećenja proteina. Nakon što smo ustanovili koji su to proteini, vidjeli smo da su geni za te proteine oštećene oksidacijom već poznati iz liste nasljednih rijetkih urođenih bolesti koji se zovu sindromi, a kojih ima na tisuće. Dakle, ono što se pojavljuje u ljudskoj populaciji kao pojedinačni defekt koji uzrokuje bolest pri rođenju i zove se sindrom, mi nalazimo kod svih zdravorođenih ljudi. U procesu starenja i pojavljivanja bolesti vezanih za starenje mi nalazimo to isto funkcioniralo oštećenje, ali koje nastaje s vremenom budući da nastaje na nivou proteina, a ne izravno na nivou gena. U ovom slučaju nam se deseci i deseci proteina relevantnih za borbu protiv bolesti pojavljuju kao oštećeni.

Kod zdravih ljudi koji stare, sa 70-80 godina odjednom vidimo da je svaki od njih poznat kao pojedinačna mutacija u rijetkim urođenim sindromima, rijetkim bolestima. Dakle, ono što sam maloprije spomenuo: starimo kao da u različitim omjerima dobivamo čitav niz bolesti koje su nam poznate kao bolesti vezane za starenje ili kao rijetke urođene bolesti, sindromi. Tu je došlo do toga da nema ništa novo, radi se o istim poznatim funkcijama. Ja ih mogu vidjeti u populaciji od milijun ljudi kao rijetke urođene bolesti ili ih kod svake osobe koja je doživjela 80 godina mogu vidjeti kao oštećene proteine. To je jedno od najinteresantnijih opažanja do kojih smo došli i ponovno će nas jednog dana uputiti na intervencijuvraćanja i zaštite proteina oštećenih mutacijom ili oksidacijom.

Život čini razliku
P: Znači, ono što sam spomenuo, novorođena djeca s urođenim bolestima doprinijela su istraživanju na tom području?
O: To je možda samo još jedan način da se kaže da su bolesti starenja i sâmo starenje na nivou funkcioniranja proteina i životnih funkcija što je pojavljivanje mutacija koje se na početku jedva detektiraju i sa starenjem i povećanjem oštećenja oksidacijom postaju sve jače i jače mutacije. Kao da uzmete radio i krenete od jedva čujnog signala i polako ga pojačavate.To vam je starenje. Možda nije slučajno da se razlike u proteinima između zdravorođenih ljudi zovu „silentpoliformism“, tihi nečujni poliformizam. I on jest takav jer sva ta djeca iz istog razreda brzo trče i razmišljaju. Međutim, razlike će se početi pojavljivati kad će oni imati 50, 60 ili 70 godina. Svi su jako slični kad su mali. To se vidi i kod jednojajčanih blizanaca: oni su jako slični pri rođenju, alistarenjem se razlike povećavaju i kod njih. Ne zato što imaju različite ili iste gene, nego zato što su drugačije živjeli. Oštećenja proteina nisu bila identična jer su živjeli pod različitim uvjetima. Što su stariji, to su i monozigotni blizanci sve više različiti, a da ne kažem u ljudskoj populaciji gdje nismo klonovi kao dva jednojajčana blizanca, nego imamo ogroman broj tih tihih razlika koje se sve više manifestiraju povećanjem oksidacije. Slično onome kao kad smo sami razvijali crno-bijele filmove: vrijeme koje smo proveli držeći sliku u razvijaču je poput starenja, kao prolaz života. Na kraju krajeva, ako sliku zadržimo dovoljno dugo, sve će pocrniti, a to je smrt. Čak je i to oksidacija, ali broma u crno-bijeloj fotografiji, dok je ovdje riječ ooksidaciji proteina.

Proteini su funkcije i ako uzmete sve varijacije proteina, a smatra se da ljudski organizam ima oko milijun proteina i svega 23 tisuće gena, onda se oni čitaju na različite načine tako da ima oko 100 tisuća poruka gena. Ali nemamo samo 100 tisuća proteina, nego ih zbog fizioloških modifikacija i kemijskih dekoracija postoji oko desetak različitih. Od tih 100 tisuća bazičnih proteina, po dekoracijama proteina, imamo ih oko milijun.

Dakle, ljudski fenotip, sve ono što smo sposobni raditi je rezultat kombinacije rada oko milijun proteina. A kad sam rekao fiziološka modifikacija, to je acetilacija, fosforilacija, itd., koja će nužno interferirati s ovom toksičnom, nepoželjnom modifikacijom što je oksidacija ili karbonilacija. To se može samo zamisliti jer još nismo uspjeli napraviti ništa od toga, ali je skoro evidentno da će prethodna oksidacija proteina smanjiti preciznost i efikasnost ove fiziološke modifikacije proteina i da će puna dekoracija proteina njih ili zaštiti ili izložiti punoj oksidaciji. Dakle, otvara se još jedno čitavo polje o kojemništa ne znamo osim da će to biti interesantna i komplicirana igra.

Ovaj članak sigurno bi htjeli pročitati i vaši prijatelji.
Podijelite ga!


English