Nová zjištění výzkumníků z Buck Institute for Research on Aging naznačují, že varianta genu APOE2, která je spojována s dlouhověkostí a nižším rizikem rozvoje Alzheimerovy choroby, hraje zásadní roli při udržování integrity genomu v neuronech. Výsledky studie publikované v odborném časopise Aging Cell posouvají dosavadní chápání role genu APOE, který byl doposud v neurovědě zkoumán především v kontextu metabolismu lipidů a hromadění amyloidních plaků.
Mechanismus ochranného působení APOE2
Gen APOE se vyskytuje ve třech hlavních variantách, přičemž rozdíly mezi nimi spočívají ve dvou aminokyselinách. Zatímco varianta APOE4 je považována za významný rizikový faktor pro neurodegenerativní onemocnění v pozdějším věku, varianta APOE2 vykazuje protektivní účinky. Vědci z Buck Institute prostřednictvím experimentů na indukovaných pluripotentních kmenových buňkách a modelech myší zjistili, že neurony disponující variantou APOE2 vykazují vyšší schopnost aktivovat opravné mechanismy DNA.
Při vystavení buněk stresu, například záření nebo chemoterapeutikům, vykazovaly neurony s variantou APOE2 vyšší odolnost vůči buněčné senescenci, tedy stavu, kdy buňka ztrácí svou funkčnost a přestává se dělit. Tyto buňky si lépe uchovaly stabilitu jaderné struktury a vykazovaly nižší hladinu markerů spojených se stárnutím.
Význam pro další výzkum
Výzkum naznačuje, že k mechanismům chránícím mozek před neurodegenerací patří schopnost opravy DNA, stabilita jaderného obalu a zachování heterochromatinu. Vědci rovněž pozorovali, že přidání rekombinantního proteinu APOE2 k neuronům s variantou APOE4 vedlo ke snížení signálů poškození DNA. Toto zjištění otevírá cestu k úvahám o možnostech farmakologické imitace ochranných mechanismů spojených s APOE2.
Autoři studie, pod vedením profesorky Lisy Ellerby, zdůrazňují, že získané poznatky mění perspektivu na neurodegenerativní procesy. Demence by podle těchto dat mohla být výsledkem dlouhodobého selhávání údržbových systémů buňky, nikoliv pouze důsledkem kumulace specifických proteinů. Další vědecká práce se bude soustředit na vývoj látek, které by dokázaly replikovat protektivní účinky APOE2 a cíleně podporovat opravné procesy DNA u jedinců s rizikovou variantou APOE4. Přestože jde o významný posun v pochopení molekulární podstaty stárnutí mozku, autoři upozorňují, že cesta od laboratorních výsledků k terapeutické praxi zůstává komplexním úkolem.