Mitocondriile „aruncă” ADN în creier și ne scurtează viața: Ce au descoperit oamenii de știință

O echipă de cercetători de la Universitatea Columbia din Statele Unite a descoperit un fenomen alarmant care are loc în creierul uman. Fragmente de ADN provenite de la mitocondrii – acele „baterii” ale celulelor noastre – sunt absorbite în genomul nuclear al neuronilor mult mai frecvent decât se credea anterior. Această situație ar putea contribui la o serie de probleme grave de sănătate, inclusiv la o scurtare semnificativă a duratei de viață.

Impactul ADN-ului mitocondrial asupra creierului

Mitocondriile au fost inițial entități microbiene independente, dar acum miliarde de ani au fost „recrutate” de strămoșii noștri unicelulari pentru a furniza energie celulelor. Aceste organite au continuat să transfere lent fragmente din propriul lor ADN către nucleul celulelor noastre, un proces care încă are loc și astăzi. Aceste inserții mitocondriale nucleare, cunoscute sub numele de NUMT, sunt acum la un pas de a deveni un subiect de maximă importanță în cercetările medicale.

Studiul condus de cercetătorii de la Columbia a relevat că persoanele cu un număr mai mare de inserții NUMT în celulele lor cerebrale prezintă un risc crescut de a deceda la o vârstă mai tânără comparativ cu cei care au mai puține astfel de inserții. Practic, fragmentele de ADN mitocondrial „aruncate” în genomul neuronal pot provoca disfuncționalități majore în funcționarea creierului, ceea ce, în cele din urmă, afectează durata de viață.

„Este rar, dar un nou NUMT se integrează în genomul uman aproximativ o dată la fiecare 4.000 de nașteri,” explică biologul molecular Kalpita Karan de la Universitatea Columbia. Deși acest fenomen poate părea minor la prima vedere, acumularea sa în timp poate avea consecințe devastatoare. Echipa de cercetători a constatat că anumite țesuturi cerebrale, în special cele care au o durată lungă de viață, sunt deosebit de vulnerabile la aceste inserții, adunând în timp o cantitate semnificativă de NUMT.

Cât plătești dacă folosești aerul condiționat pentru a te încălzi iarna? Cum îți afectează factura

Când se aprind luminițele de Crăciun în București în 2024

ADN-ul mitocondrial, un „virus de casă”

O altă descoperire importantă a studiului este faptul că ADN-ul mitocondrial se comportă asemănător unui virus, inserându-se în genomul celulelor noastre. Acest comportament similar cu cel al retrotranspozonilor, niște gene săritoare care se deplasează în genom, a fost asociat anterior cu un risc crescut de cancer în alte părți ale corpului. În cazul creierului, însă, aceste inserții pot provoca instabilitate genomică, afectând funcționarea normală a neuronilor și accelerând procesele de îmbătrânire.

Ryan Mills, genetician la Universitatea din Michigan, și Martin Picard, psihobiolog mitocondrial de la Universitatea Columbia, au coordonat acest studiu extins, folosind un fond de material post-mortem colectat ca parte a unui alt studiu asupra problemelor neurologice la persoanele în vârstă. Rezultatele obținute au fost clare: indivizii cu un număr mai mare de NUMT în celulele lor cerebrale au avut tendința de a muri mai devreme, cei decedați la vârste mai tinere prezentând două inserții suplimentare pentru fiecare deceniu din viața lor comparativ cu cei care au trăit mai mult.

Această constatare sugerează că acumularea de NUMT ar putea fi adăugată pe lista mecanismelor de instabilitate genomică care contribuie la îmbătrânire, declin funcțional și scurtarea duratei de viață. Studiul arată că inserțiile NUMT au un impact direct asupra longevității, ceea ce deschide noi căi de cercetare pentru a înțelege mai bine cum ne afectează sănătatea aceste mutații genetice subtile, dar extrem de influente. În final, aceste descoperiri subliniază importanța monitorizării și studierii mai atente a interacțiunilor dintre mitocondrii și genomul nuclear, pentru a înțelege mai bine cum putem prelungi viața și preveni apariția unor afecțiuni neurodegenerative.