Οι νυχτερίδες έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, που φτάνει έως και τα 40 χρόνια, και σπάνια υποφέρουν από καρκίνο. Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του ανοσοποιητικού τους συστήματος θα μπορούσε να μας επιτρέψει να μάθουμε πώς να αντιμετωπίζουμε πολλαπλές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, ώστε να μπορούμε να ζούμε περισσότερο χωρίς να αρρωσταίνουμε.
Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature και διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο του Βερμόντ και το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, το κλειδί για την «εντυπωσιακή» μακροζωία τους, σε σχέση με το μέγεθός τους και την ικανότητά τους να αντιστέκονται στον καρκίνο βρίσκεται στο DNA τους, συγκεκριμένα στον τρόπο με τον οποίο οι νυχτερίδες κωδικοποιούν τις γονιδιωματικές αλλαγές μετά την έκθεση σε παθογόνα στο περιβάλλον τους, αναφέρεται σε ρεπορτάζ του ισπανικού πρακτορείου Efe.
Μοναδικός μηχανισμός γενετικής αντιγραφής
Η προσαρμογή σε παθογόνα, η μακροζωία και η αντοχή στον καρκίνο είναι εγγενώς συνδεδεμένες. Πολλά από τα γονίδια που έχουν προσαρμοστεί σε ιούς στις νυχτερίδες εμπλέκονται επίσης στη μακροζωία και την αντοχή στον καρκίνο, εξήγησε η Eλίζ Λοτερπούρ, επίκουρη καθηγήτρια εξελικτικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Βερμόντ και μιας από τους συγγραφείς της μελέτης.
Αναλύοντας το γονιδίωμα των νυχτερίδων και πειραματιζόμενοι με καλλιεργημένα κύτταρα για να μιμηθούν την αντίδρασή τους σε ασθένειες, οι ερευνητές εντόπισαν ότι οκτώ είδη Myotis (μία από τις μεγαλύτερες και μακροβιότερες ομάδες νυχτερίδων) συνάντησαν παθογόνα στο μακρινό παρελθόν και πώς αυτό επηρέασε την εξέλιξή τους.
Η ομάδα εξέτασε το γονιδίωμα για να ανιχνεύσει δομικές αλλαγές, όπως διπλασιασμό ή διαγραφή γονιδίων, και βρήκε βασικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο οι νυχτερίδες έχουν προσαρμοστεί σε ιούς DNA και RNA από τους ανθρώπους και άλλα πρωτεύοντα.
Μεταξύ άλλων ευρημάτων, ανακάλυψαν ότι οι νυχτερίδες εμφανίζουν έναν μοναδικό μηχανισμό γενετικής αντιγραφής για την επιδιόρθωση του DNA, μια διαδικασία απαραίτητη για τη μακροζωία και την αντοχή σε ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, όπως ο καρκίνος.
Περισσότερα αντίγραφα, περισσότερες δυνατότητες
Ένα από τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η διακύμανση στον αριθμό των αντιγράφων είναι η διαφοροποίηση της λειτουργίας του γονιδίου, σύμφωνα με την Λοτερμπέρ η οποία επεσήμανε ότι, στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν συμβαίνουν αλλαγές στον κώδικα, σταματά να λειτουργεί αντί να προσαρμόζεται σε μια νέα λειτουργία.
Ωστόσο, ένας μεγαλύτερος αριθμός αντιγράφων επιτρέπει τη διαφοροποίηση, με αποτέλεσμα ενδεχομένως «δύο ικανότητες αντί για μία», επομένως αυτή η ενισχυμένη στρατηγική ανοσολογικής άμυνας θα μπορούσε να επιτρέψει στις νυχτερίδες να ανταποκρίνονται σε πολλαπλούς ιούς ή να προάγουν τη μακροζωία μέσω νέων οδών.
Ενώ οι ερευνητές μελετούν πώς εξελίσσονται τα είδη απέναντι σε περιβαλλοντικές απειλές όπως τα παθογόνα και εστιάζουν στην αντοχή στις ασθένειες, ο Χουάν Μανουέλ Βασκέζ, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και επίσης επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, αλληλουχεί γονιδιώματα για να κατανοήσει τη γήρανση και τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.
Ανακαλύψεις
Κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν με νυχτερίδες: η μία παρατήρησε γονίδια που σχετίζονται με τη γήρανση και η άλλη, γονίδια που σχετίζονται με ασθένειες.
Αυτά τα προβλήματα συνήθως μελετώνται ως ξεχωριστά βιολογικά προβλήματα, «αλλά τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι η εξέλιξη μπορεί να τα διαμορφώνει μαζί», σύμφωνα με την Λοτερμπέρ.
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε σε ένα συγκεκριμένο ανοσοποιητικό γονίδιο που ονομάζεται πρωτεϊνική κινάση r (PKR), που υπάρχει σε όλα τα θηλαστικά, για να κατανοήσει τι έκανε την αντιιική απόκριση των νυχτερίδων Myotis τόσο διαφορετική.
Σε όλα τα άλλα θηλαστικά που μελετήθηκαν, υπάρχει μόνο ένα αντίγραφο αυτού του γονιδίου, ενώ στις νυχτερίδες Myotis που αναλύθηκαν, βρέθηκαν έως και τρία αντίγραφα, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα επιπλέον αντίγραφα έχουν προστατευτική δράση που προάγει τη μακροζωία.
Στο πλαίσιο της μελέτης, διεξήγαγαν πειράματα με διάφορες κυτταρικές σειρές, εισάγοντας αντίγραφα του PKR σε διαφορετικά είδη και στη συνέχεια εκθέτοντας τα κύτταρα σε έναν ιό της ευλογιάς για να αξιολογήσουν την αντίδρασή τους και χορηγώντας ένα χημειοθεραπευτικό φάρμακο για να ελέγξουν την ανοχή και την ικανότητά τους να επιδιορθώνουν τις βλάβες.
Η ομάδα ανακάλυψε ότι οι μικρές καφέ νυχτερίδες - οι μακροβιότερες της ομάδας - ανταποκρίθηκαν διαφορετικά στις υψηλές δόσεις, στις οποίες είναι πιο πιθανό να συμβεί κυτταρική βλάβη, και η υπόθεσή τους είναι ότι απαλλάσσονται από κύτταρα που δεν μπορούν να σωθούν, επεσήμανε ο Vázquez.
Αυτή η προσαρμογή θα μπορούσε να είναι κρίσιμη για την επιβράδυνση της εξάπλωσης του καρκίνου. Καθώς οι οργανισμοί γερνούν και οι κυτταρικές διεργασίες επιδεινώνονται, ορισμένα ιδιαίτερα μακρόβια είδη έχουν αναπτύξει εξειδικευμένες αντιδράσεις που κυμαίνονται από την επιδιόρθωση των κατεστραμμένων κυττάρων και την απομόνωση της βλάβης έως την εξάλειψη των κυττάρων κατά την ανίχνευσή της.
«Οι νυχτερίδες φαίνεται να είναι πολύ καλές στην επιδιόρθωση και την εξάλειψη των κατεστραμμένων κυττάρων», λέει ο Βασκέζ.
Ενώ είναι πολύ νωρίς για να χρησιμοποιήσουμε τις μοναδικές ανοσολογικές προσαρμογές των νυχτερίδων για την επίλυση ανθρώπινων ασθενειών, «μπορούμε τώρα να αρχίσουμε να εστιάζουμε σε συστήματα όπως αυτά των νυχτερίδων για να κατανοήσουμε πώς μπορούμε να λύσουμε πολλαπλές ανθρώπινες ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία», πρόσθεσε.
Πηγή: ΚΥΠΕ
