08/11/2012

Έναν ισχυρό γενικό μηχανισμό προστασίας κατά του εκφυλισμού νευρικών κυττάρων αποκάλυψε πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας & Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας & Έρευνας (ΙΤΕ), η οποία δημοσιεύεται στο Nature, ένα από τα πιο έγκυρα διεθνή επιστημονικά περιοδικά. Οι ερευνητές Δρ Νίκος Κούρτης και Δρ Βασιλική Νικολετοπούλου, με επικεφαλής τον Δρ Νεκτάριο Ταβερναράκη, δημιούργησαν και μελέτησαν πειραματικά μοντέλα θερμοπληξίας στο νηματώδη C. Elegans. Αποτέλεσμα είναι η καλύτερη κατανόηση της κυτταρικής νέκρωσης και η αποκάλυψη του προστατευτικού αυτού μηχανισμού ενάντια στην καταστροφή νευρικών κυττάρων που προκαλείται από θερμοπληξία, εγκεφαλικά επεισόδια, νευροεκφυλιστικές ασθένειες και άλλους παράγοντες στρες.

Τα τελευταία χρόνια, η κλιματική αλλαγή έχει οδηγήσει στην αύξηση των κυμάτων καύσωνα και των θανάτων λόγω θερμοπληξίας σε παγκόσμιο επίπεδο. Δεκάδες άνθρωποι πέθαναν από θερμοπληξία το φετινό καλοκαίρι στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής και πάνω από 70.000 άτομα πέθαναν στην Ευρώπη το καλοκαίρι του 2003, ένα από τα θερμότερα όλων των εποχών. Κατά τη θερμοπληξία, η θερμοκρασία του σώματος ξεπερνά τους 40οC, ακολουθεί κατάρρευση της λειτουργίας των οργάνων του σώματος και τελικά θάνατος. Το νευρικό σύστημα είναι ιδιαίτερα ευάλωτο στις υψηλές θερμοκρασίες και άτομα που επιβιώνουν από επεισόδια θερμοπληξίας συνήθως φέρουν μόνιμες νευρολογικές βλάβες. Παρόλο που οι παθολογικές καταστάσεις που προκαλούνται από υπερθερμία, σύντομα αναμένεται να αποτελέσουν μια από τις κύριες αιτίες θνησιμότητας, οι κυτταρικοί και μοριακοί μηχανισμοί που ευθύνονται για την κυτταροτοξικότητα της έκθεσης σε υψηλή θερμοκρασία, δεν είναι ακόμα κατανοητοί.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των ερευνητών του ΙΜΒΒ, η έκθεση του νηματώδους σε ακραίες θερμοκρασίες συνθηκών θερμοπληξίας προκαλεί νεκρωτικό κυτταρικό θάνατο, όπως ακριβώς και στον άνθρωπο. Αναζητώντας προστατευτικούς μηχανισμούς ενάντια στη νέκρωση, οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι η ενεργοποίηση ενός κεντρικού κυτταρικού μηχανισμού απόκρισης σε στρες έχει ισχυρά προστατευτικό ρόλο. Ο μηχανισμός αυτός, γνωστός ως μονοπάτι απόκρισης σε θερμικό στρες, συμβάλλει καθοριστικά στην προστασία ενός κυτταρικού οργανιδίου (της συσκευής Golgi), το οποίο έχει καίριο ρόλο στη ρύθμιση της ομοιόστασης ασβεστίου του κυττάρου.

Το οργανίδιο και ο μηχανισμός αυτός εμπλέκονται για πρώτη φορά στην κυτταρική νέκρωση. Ο προστατευτικός μηχανισμός είναι εξελικτικά συντηρημένος, καθώς προστατεύει ισχυρά και νευρώνες θηλαστικών από νεκρωτικό θάνατο μετά από έκθεση σε ακραίες θερμοκρασίες. Επιπλέον, πρόκειται για γενικό προστατευτικό μηχανισμό, ο οποίος είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός κατά της νέκρωσης σε μοντέλα ανθρώπινων ασθενειών, όπως η νόσος Parkinson και ο νευροεκφυλισμός που προκαλείται σε παθολογικές καταστάσεις όπως εγκεφαλικά επεισόδια ή υποξία.

Τα αποτελέσματα της έρευνας βελτιώνουν την κατανόηση των μηχανισμών επιβίωσης κάτω από στρες, ενώ αποκαλύπτουν τον προστατευτικό ρόλο ενός ενδογενούς μοριακού μονοπατιού ενάντια στην νέκρωση. Υπό κανονικές συνθήκες, ο μηχανισμός αυτός βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση και ενεργοποιείται από στρες. Η καθολικότητα και η αποτελεσματικότητα του τον ανάγουν σε σημαντικό στόχο στην προσπάθεια ανάπτυξης στρατηγικών αντιμετώπισης σοβαρών παθολογικών καταστάσεων εκτός από την θερμοπληξία. Για παράδειγμα, στοχευμένες φαρμακευτικές παρεμβάσεις ενεργοποίησης του μηχανισμού αναμένεται να έχουν προστατευτική δράση σε περιπτώσεις ισχαιμικών εγκεφαλικών επεισοδίων και κληρονομικών νευροεκφυλιστικών ασθενειών με ελάχιστες παρενέργειες. Οι ερευνητές του ΙΜΒΒ έχουν ήδη δείξει ότι τέτοιες στρατηγικές είναι όντως αποτελεσματικές σε πειραματικά μοντέλα ανθρώπινων ασθενειών.

Για περισσότερες πληροφορίες οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να επικοινωνούν με τον Δρ Νεκτάριο Ταβερναράκη (e-mail: tavernarakis@imbb.forth.gr, τηλ.: 2810 391066).

www.ekt.gr, με πληροφορίες από Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας