Laboratóriumi egérkísérletekben a tudósok kromoszómaelemzést és DNS-szekvenálást végeztek, hogy kimutassák, mekkora génkárosodást okoz az alkohol bomlásakor keletkező acetaldehid.
A vizsgálatok szerint az acetaldehid törést okozhat a vér őssejtjeinek DNS-ében, véglegesen megváltoztatva a génszekvenciát.
Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) nemzetközi rákkutatási hivatala (IARC) szerint az alkoholt karcinogénnek minősítette, az acetaldehid pedig a lehetséges károsító hatásokat felvető anyagok közé tartozik.
A kutatók megvizsgálták, hogyan védekezik a szervezet az alkohol okozta károk ellen, és a DNS-javító rendszerek kulcsszerepét hangsúlyozták.
A második vonalat a DNS-javító rendszerek alkotják, amelyek visszafordítják a különböző DNS-károkat.
Kutatók először sikerült egerek szemében lévő idegsejteket fiatalabb állapotukba visszaállítani, és ezzel helyrehozni az állatok látását.
Az öregedés folyamatát vizsgáló tanulmány a Nature-ben jelent meg, amely rámutat az epigenetikus mechanizmusokra és a DNS-metiláció fontosságára.
Az öregedés során sejtek és szövetek funkcionális hanyatlása történik, és a jelenség molekuláris mozgatórugói egyelőre részben tisztázatlanok.
Az epigenetikus mechanizmusok közé tartozik a DNS-metiláció, amely során metilcsoportok kerülnek a DNS bázisokra, és ez befolyásolja a gének kifejeződését.
A DNS-metiláció kulcsszerepet játszik a gének kifejeződésének és a gerincesek egyedfejlődésének szabályozásában.
David Sinclair és kollégái, köztük George M. Church, azt vizsgálták, visszaállítható-e az idősebb egyedekben a DNS-metilációs mintázat, és visszaadható-e a fiatal sejtek funkciója.
A retinális ganglionsejtek vizsgálata során kiderült, hogy transzkripciós faktorok segítségével fiatalabb állapotba lehet hozni a sejteket.
Az OSK transzkripciós faktort, az OCT4-et, az SOX2-t és a KLF4-et fejezték ki az állatokban, ártalmatlan adenovírus-vektorokkal.
Az OSK faktorok visszaállították a fiatal egyedekre jellemző DNS-metilációs mintázatot a ganglionsejtekben, és így a sejtek képesek voltak az axonok regenerációjára.
Néhány sejttípus a látóidegig regenerálódott, és kimutatták a látás jelentős javulását glaukóma modelleknél, ami a látás részleges helyreállításának első példája.
Andrew Huberman szerint a transzkripciós faktorok emberi szervezetben való hatásait még nem teljesen értjük, de nagy valószínűséggel idegsejtek helyreállítására alkalmasak lehetnek.
A kutatók eredményei bizonyítják, hogy OSK transzkriptiós faktorok kifejezésével az egerekben biztonságos módon visszaállítható a központi idegrendszeri idegsejtek epigenetikus mintázata.
A tényezők lényegében a fiatal sejtekre jellemző epigenetikus és génkifejeződési mintázatot állítják vissza, így a sejtek funkcionálisan fiatalabbaknak tekinthetők.
A kutatás eredményei arra utalnak, hogy epigenetikus újraprogramozással, akár génterápián keresztül, elméletileg emberekben is lehetséges az öregedéshez köthető károsodások regenerációja és a szövetek funkcióinak visszaállítása.
A szakértők szerint az acetaldehid áll a háttérben, és a vegyület felhalmozódása megnehezíti a semlegesítését.
Ha túl sok acetaldehid kerül a szervezetbe, a DNS károsodása és a sejtek közötti érintkezés megváltozása történik, amit az orvostudomány korábban is kimutatott.
Korábbi kutatások igazolták, hogy az acetaldehid roncsolja a DNS-t, de élő szervezetekben végzett vizsgálatokról van szó most először.
A kutatók olyan genetikailag módosított egereket használtak, amelyek képtelenek voltak semlegesíteni az acetaldehidet, és hatalmas DNS-károkat figyeltek meg.
Patel szerint az alkohol olyan embereket is nagyobb kockázatnak tehet ki, akiknek a szervezetében a génkárosodás könnyebben előfordulhat.
Az atomok és sejtek szintjén a DNS-károsodás rákos megbetegedésekhez vezethet, különösen az őssejtek DNS-károsodása miatt.
Az alkoholfogyasztás később növeli a mellrák és más daganatok kockázatát, mert a sejtek DNS-e és kromoszómái sérülnek.
A kutatók szerint a védelmi mechanizmusok sem mindig tökéletesek, és az acetaldehid károsíthatja a DNS-t még akkor is, ha az enzimek dolgoznak is a lebontáson.
A kutatások összességében rámutatnak arra, hogy az alkoholfogyasztás súlyos DNS-károsodást okozhat, amely a rák kockázatát növeli.
Emellett a környezeti tényezők is befolyásolják a DNS-metilációs mintázatot, és hosszú távon egészségügyi kockázatokat jelenthetnek.
A kísérletekben megfigyelt DNS-metiláció visszafordítható, és a molekuláris biológia területén bizonyos rákellenes gyógyszerek is használják ezt a mechanizmust.
Fontos, hogy olyan programot dolgozzanak ki, amely nem csupán kimutatja a folyamatokat, hanem korai beavatkozással visszafordítja azokat, és csökkenti az egészségügyi kockázatokat.
Az orvosok döbbenten állnak a dologhoz: Egyetlen csepp alkohol örökre károsítja a DNS-t! | Barbara O'Neill
| Jelenség | Részletek | Fontosság |
|---|---|---|
| Acetaldehid | Az alkohol lebomlása során keletkező mérgező vegyület, DNS-károsító hatás | Központi a rákkockázat megértésében |
| DNS-metiláció | Metilcsoportok hozzáadása a DNS-hez; befolyásolja génkifejeződést | Kiemelten fontos epigenetikai szabályozó |
| OSK transzkripciós tényezők | OCT4, SOX2, KLF4; sejtek fiatalítására és regenerációjára hatás | Potenciális idegsejt helyreállítási stratégia |
Az alkohol okozta DNS-károsodás és a rákkockázat közti összefüggés részben magyarázza, miért nő a különböző tumortípusok kialakulásának esélye alkoholfogyasztás után.
Ezért fontos a DNS-metiláció és epigenetikai mintázatok megértése a prevenció és a korai beavatkozás szempontjából.
Az emberi szervezet védekező mechanizmusai együttműködnek az acetaldehid semlegesítésében, de nem minden egyénnél hatékony a védelem.
A környezeti tényezők, például légszennyezés, is befolyásolhatják a DNS-metilációt és hozzájárulhatnak a betegségek kialakulásához.
Eszközök és technikák továbbfejlesztésével a jövőben cél a korai diagnosztika és a metilációs mintázatok visszafordíthatóságának fokozása lenne.