• יו"ר החברה: פרופ' רן בליצר
  • גזבר: ד"ר דוד דביר
  • מזכיר: פרופ' יעקב דרייהר
  • מתאמת: מלי קושא
חדשות

כיצד דועכת מערכת הבקרה החלבונית עם ההזדקנות?

ממצאי מחקר חדש שנערך בטכניון והתפרסם לאחרונה ב-PNAS הדגים לראשונה את היחלשותו של מנגנון הפרוטאוסטזיס בבני אדם, הגורם למחלות נוירודגנרטיביות

פרופ' רעות שלגי, הפקולטה לרפואה בטכניון. צילום: רמי שלוש

חוקרות בטכניון מציגות ממצאים חדשים הנוגעים לפגיעה ההדרגתית במערכת הבקרה על החלבונים בתקופת ההזדקנות. המחקר התמקד במערכת בקרה חיונית השומרת על התא מפני הצטברות של חלבונים משובשים. כשמערכת זו נפגעת, מצטבר בתא משקע של חלבונים כאלה, ולהצטברות זו אפקט רעיל, בעיקר כאשר היא מתרחשת במוח.

את המחקר שהתפרסם ב-PNAS, כתב העת של האקדמיה הלאומית למדעים בארה"ב, הובילו פרופ' רעות שלגי, עמיתי המחקר ניב סבט ופלוניה לוי-אדם והדוקטורנטית אמל יוניס מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט.

חלבונים הם שותפים פעילים בכל ההתרחשויות הביולוגיות בתא ומחוצה לו, ותפקודם תלוי בהצלחתם להתקפל למבנה תלת מימדי ספציפי המאפשר להם לקיים אינטראקציות תקינות עם מרכיבים אחרים בתא.

במקרים רבים מתקפלים החלבונים באופן משובש (misfolding) שלא רק מונע מהם למלא את תפקידם אלא אף גורם להם להיעשות "דביקים" ולהצטבר בתא לכדי משקע רעיל. משקע זה עלול לפגוע בתאים בכלל ובתאי המוח בפרט בתהליך המעורב בהתפתחות של מחלות נוירודגנרטיביות ובהן אלצהיימר, פרקינסון, ALS והנטינגטון.

מאחר שהיווצרותם של חלבונים משובשים היא אירוע שכיח, התפתח במהלך האבולוציה מנגנון בקרה תאית הבוחן את איכות החלבון מרגע היווצרותו בריבוזום ועד מותו. מנגנון זה, הקרוי פרוטאוסטזיס, מאתר חלבונים משובשים ומטפל בהם באחת משלוש דרכים: קיפולם מחדש בדרך הרצויה; בידודם וניטרולם באופן שלא ישפיעו על פעילות התא; או שיגורם לפרוטאזום, פח האשפה התאי. מנגנון זה מוודא שהחלבונים המשובשים, הנוצרים גם באדם הבריא, מטופלים ואינם מצטברים לכדי אותו משקע רעיל המוביל להיווצרות מחלות ניווניות של המוח.

עם זאת, תהליך ההזדקנות כרוך בהיחלשותו של מנגנון הפרוטאוסטזיס. היחלשות זו, שהודגמה בעבר בתולעים (נמטודות), מודגמת כעת לראשונה גם בתאי בני אדם מזדקנים. זאת באמצעות אפיון של שיעתוק, עיבוד RNA וסינתזה של חלבונים בכלים כלל-גנומיים.

במאמר הנדון מציגות חוקרות הטכניון את התופעה האמורה בהקשר של עקת חום (heat stress). הן הראו כי בניגוד לתאים הצעירים והבריאים, בתאים הזקנים התגובה להלם חום אינה מספקת, וזאת בשל הידרדרות מנגנון הפרוטאוסטזיס. בניגוד לתאים הצעירים, התאים הזקנים אמנם חשים את העקה אך אינם מצליחים להפעיל את תגובת השיעתוק האדפטיבית הנחוצה כדי להתגבר על העקה במלואה. החוקרות מצאו גם כי פעילותו של הפרוטאזום, "פח האשפה התאי", הידרדרה בתאים הזקנים ולא חזרה לעצמה אפילו לאחר שניתן להם זמן להתאושש מההלם.

נושאים קשורים:  הזדקנות,  פרופ' רעות שלגי,  הטכניון,  מחלות נוירודגנרטיביות
תגובות