Постројења за рециклажу у нашим ћелијама

Реч је о процесу аутофагије, који у суштини представља планску и контролисану разградњу излишних или дотрајалих макромолекуларних структура ‒ својеврсну „ћелијску рециклажу".
Назив аутофагија долази од грчких речи које у слободном преводу значе „јести самог себе".

Tу појаву открио је још педесетих година прошлог века белгијски научник Кристијан де Дуве, описавши  лизозоме, ћелијске органеле назване у којима се, помоћу одговарајућих ензима, систематски разграђују сувишне компоненте.

Међутим, када се крајем осамдесетих Јошинори Осуми упустио у истраживања на том подручју, већина кључних питања још увек је била без одговора. Јапански истраживач је са својим тимом извео низ експеримената на ћелијама пекарског квасца, идентификујући гене који су неопходни за аутофагију и одговарајуће молекуларне механизме. Нешто касније, потврдио је да исти налази важе и за човечје ћелије и да је аутофагија један од основних биолошких процеса, универзално заступљених у живом свету.

Јошиноријево откриће отворило је мноштво нових праваца истраживања. Поред рециклирања дотрајалих, оштећених или погрешно састављених беланчевина, којих се у нашем телу свакога дана аутофагијом разгради двеста до триста грама, аутофагија је неопходан део многих других физиолошких процеса. Она учествује у одговору ћелије на гладовање и друге форме стреса и могла би да објасни познати феномен да ограничење уноса калорија продужава животни век неких животиња, као што су ваљкасти црви. Један од аспеката процеса старења је, наиме, све веће нагомилавање оштећених или деформисаних беланчевина, што је делимично последица управо смањивања ефикасности аутофагије са годинама. Разуме се, у овом тренутку још увек не знамо у којој су мери такви благотворни ефекти гладовања применљиви на људе, а није наодмет упозорити и да је прекомерно гладовање несумњиво веома опасно.

Многи научници претпостављају да би аутофагија могла да нас штити и од настанка рака ‒ премда њен ефекат зависи од типа ћелије, врсте организма и природе тумора. Аутофагија је и важан део одбрамбених способности, како уопштено тако и у оквиру специјализованих ћелија имуносистема. Неке од њих користе се аутофагијом како би темељно уништиле прогутане микроорганизме. Друге пак помоћу аутофагије разлажу беланчевине вируса, „показујући" њихове парчиће другим ћелијама имуносистема како би ове биле „обавештене" о структурном обрасцу по којем ће затим препознати и елиминисати заражене ћелије, а тиме и сам вирус.

Захваљујући више од две деценије истраживања која су извели многобројни научни тимови широм света, надовезујући се на радове О. Јошинорија, данас знамо да су поремећаји гена који управљају аутофагијом, или неког другог аспекта контроле над овим процесом, повезани са читавим низом међусобно различитих обољења, као што су, на пример, Паркинсонова болест, шећерна болест типа 2 и разни метаболички поремећаји чија се учесталост повећава са старењем.

Поменуте улоге аутофагије у процесу настанка рака потакле су и нове правце истраживања потенцијалних лекова који би могли да елиминишу или чак спречавају злоћудне туморе, било подстицањем било ометањем аутофагије. У првом случају идеја је да се потенцијално туморској ћелији помогне да преброди молекуларна оштећења и очува самоконтролу, док би у другом одсуство могућности аутофагије требало да усмери туморску ћелију ка самоуништењу.

Сви ови разнолики правци истраживања, премда још увек прилично удаљени од клиничке примене, јасно наговештавају да ће сазнања о томе како раде постројења за рециклирање у нашим ћелијама, сазнања чије је прикупљање започело награђеним радовима О. Јошинорија, у будућности донети научној медицини далекосежне преображаје и нове перспективе.