Most az amerikai Duke Egyetem Orvostudományi Központjának kutatói végre felfedezték azt a mechanizmust, amely segít megmagyarázni, a stresszválasz hogyan függ össze a DNS károsodással. A kutatási eredményről szóló publikáció a világhírű Nature szakfolyóirat online változatán jelent meg.
„Hisszük, hogy ez a publikáció az első, amely olyan specifikus mechanizmusról számol be, amely a krónikus stressz és a megemelkedett adrenalinszint előszobája és amely tulajdonképpen olyan DNS károsodást okozhat, amely ki is mutatható.” – nyilatkozta a cikk senior szerzője, Dr. Robert J. Lefkowitz és James B. Duke, a Howard Hughes Orvostudományi Intézet (angol rövidítése: HHMI) professzora, akik egyben a fent említett egyetemi központ kutatói is.
A kutatás során kísérleti egerekbe adrenalinszerű összetevőket csepegtettek (infúzióval), amely egy béta adrenerg recepectornak nevezett receptoron keresztül fejti ki a hatását és amely receptort Dr. Lefkowitz korábban éveken keresztül tanulmányozta. A tudósok azt állapították meg, hogy a krónikus stressznek ez a modellje bizonyos biológiai jelátviteli utakon keresztül olyan folyamatokat indított be, amelyek kétségkívül a DNS károsodás felszaporodását eredményezték.
„Ez annak valószínű magyarázatával szolgálhat számunkra, hogy a krónikus stressz hogyan vezethet el a változatos humán kórállapotok és rendellenességek kifejlődéséhez, melyek az egyszerű kozmetikai jellegű elváltozásoktól - mint pl. a haj megőszülése – egészen az életet fenyegető rosszindulatú daganatok kialakulásáig terjedhetnek.” – magyarázza Dr. Lefkowitz.
A p53 egy tumorszuppresszor protein (rákos daganatot elnyomó fehérje), amelyet a „genom őrzőjének” tekintenek – és egyike azoknak a faktoroknak, amelyek megelőzik a genomikai abnormalitások kifejlődését.
„Vizsgálatunk megmutatta, hogy a krónikus stressz a p53-szint hosszan tartó csökkenéséhez vezet. Feltételezzük, hogy ez az előidéző oka azoknak a kromoszomális szabálytalanságoknak, amelyeket ezekben a krónikusan stresszelt egerekben felfedeztünk.” – mondja a kutatói team egy további tagja, Dr. Makoto Hara, Ph.D.
Dr. Lefkowitz korábban már bizonyította, illetve jellemezte az olyan izolált és „G-proteinnel párosult receptorok” (angol rövidítése: GPCRs) létezését, mint amilyen a béta adrenerg receptor is. Ezek a receptorok, amelyek a sejteket körülvevő hártyák (membránok) felszínén helyezkednek el, jelenleg a piacon forgalmazott gyógyszerek csaknem felének jelentenek célpontot, beleértve a szívbetegség és a magas vérnyomás kezelésére alkalmazott béta-blokkolókat, az antihisztamineket és a fekélygyógyszereket.
A doktor jelenleg is folytatja kutatását egy másik jelátviteli út mentén, amely a GPCRs-ból származik. Ezt a jelátviteli utat Dr. Lefkowitz laboratóriuma fedezte fel és béta-arrestin jelátviteli útként vált ismertté. Kezdetben az volt a teória, hogy a béta-arrestin fehérjék kapcsolták le és deszenzibilizálták (érzéketlenné tették) a G-protein jelátviteli utakat, de aztán gyűltek a bizonyítékok arra nézve, hogy ezek a fehérjék szintén felelősek, saját jogon, bizonyos biokémiai aktivitások előidézéséért.
A jelenlegi kutatás során a tudósok találtak egy molekuláris mechanizmust, amelyen keresztül az adrenalinszerű összetevők mind a G-protein, mind a béta-arrestin jelátviteli utakon keresztül kifejtették aktivitásukat és DNS károsodást idéztek elő.
A „Nature”-beli publikáció bemutatta, hogy az adrenalinszerű összetevők négy héten keresztül egerekbe történő becsepegtetése a p53 tumorszuppresszor fehérje degradációját okozta, mely p53 az idő múlásával egyre alacsonyabb szinten volt jelen a laboratóriumi egerek szervezetében.
A kutatás azt is igazolta, hogy a DNS károsodást meg lehetett előzni azoknál az egereknél, amelyeknek szervezetéből hiányzott a béta-arrestin-1. A béta-arrestin-1 elvesztése ugyanis stabilizálta a p53 celluláris (sejt) szintjét mind a csecsemőmirigyben – ez egy olyan szerv, amely az akut vagy a krónikus stresszre erősen válaszol -, mind a herékben, ahol az apát ért stressz érinthette az utódok genomját.
A Dr. Lefkowitz által a jövőre tervezett kutatások magukban foglalják majd az olyan egerek vizsgálatát, melyeket (korlátozott) stresszhatásnak tesznek ki, ezzel tudják majd az egerek saját adrenalin vagy stresszreakcióját kiváltani, ami segíti majd a tudósokat abban, hogy rájöjjenek, vajon a fizikai stresszreakciók, a laboratóriumi körülmények közepette bevitt adrenalinszerű összetevők mellett, szintén elvezetnek-e a DNS károsodás akkumulációjához.
