Poruchy mechanismů opravujících poškozenou DNA patří mezi příčiny vzácných onemocnění spojených s předčasným stárnutím, neurodegenerací nebo neplodností. Nová studie naznačuje, že v těchto případech nemusí být hlavním problémem pouze hromadění genetických poškození. Významnou roli může mít také přehnaná imunitní reakce, kterou poškozená DNA vyvolá.
Výzkumný tým vedený Marvou Bergmanovou a Itamarem Harelem z The Hebrew University of Jerusalem sledoval tento mechanismus u poruch označovaných jako syndromy poruch opravy DNA. Zaměřil se mimo jiné na ataxii-telangiektazii a Bloomův syndrom. Při těchto onemocněních nefungují některé bílkoviny odpovědné za kontrolu a opravu poškození genetického materiálu, takže se v buňkách hromadí nestabilita genomu.
Studie využila africkou tyrkysovou halančík, krátkověkou rybu Nothobranchius furzeri, která se používá jako model pro výzkum stárnutí. Vědci v ní vytvořili genetické modely poruch opravy DNA a následně sledovali, co se stane po vyřazení genu cgas. Výsledky porovnávali také s pozorováním v lidských buňkách.
cGAS je senzor vrozené imunity, tedy součást obranného systému, který reaguje na molekulární známky infekce. Za běžných okolností rozpoznává DNA virů v buněčné cytoplazmě, prostoru mimo buněčné jádro. Při selhání opravy DNA se však do cytoplazmy mohou dostávat úlomky vlastní DNA. cGAS je pak může chybně vyhodnotit jako známku virového napadení a spustit takzvaný sterilní zánět, tedy zánětlivou reakci bez přítomnosti infekce.
Podle studie zveřejněné v časopise Genes & Development vedlo vyřazení cgas u modelu ataxie-telangiektazie k částečnému zlepšení několika poruch. Výzkumníci popsali menší zánět v mozečku, omezení stárnutí jaterních buněk a částečné obnovení funkce zárodečných buněk. Zároveň se snížil počet mikrojader, což jsou drobné útvary obsahující chybně oddělený genetický materiál, zlepšila se stabilita telomer a obnovilo se uspořádání části chromatinu. Chromatin je komplex DNA a bílkovin, který ovlivňuje, jak jsou geny v buňce uspořádané a využívané.
Výsledky zároveň ukázaly, že cGAS může poškození zhoršovat dvěma způsoby. Kromě aktivace zánětlivé signalizace se může podílet i na narušení oprav DNA přímo v buněčném jádře. Vyřazení senzoru proto v pokusném modelu nejen zmírnilo zánět, ale také omezilo některé známky genomové nestability. Autoři však zdůrazňují, že cGAS má za běžných podmínek důležitou ochrannou funkci a jeho úplné potlačení může zhoršit obranu proti infekcím nebo narušit stabilitu genomu. Studie navíc probíhala především na rybím modelu a buněčných kulturách; neprokazuje proto, že by podobný zásah byl účinnou léčbou u lidí.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.