חלבון בשם STING, שהוכח בעבר כשולט במסלול התורם לאיתות אנטי-ויראלי, ממלא גם תפקיד חשוב בפינוי מתח תאי ובהישרדות תאים, על פי מאמר חדש שפורסם ב- תא מולקולרי.
זה היה די מפתיע של-STING יש תפקיד מגן על תאים להפחתת מתח ונזקים בנוסף לתפקידו הידוע בדלקת."
ג'יי שיאוג'ון טאן, Ph.D., סופר בכיר, עוזר פרופסור באוניברסיטת פיטסבורג ובמכון ההזדקנות UPMC ובמחלקה לביולוגיה של התא של פיט
"הממצאים שלנו מצביעים על כך שאיזון בין שני הפונקציות של STING חשוב לבריאות התאים ועשויות להיות לו השלכות על פיתוח עתידי של תרופות לטיפול במחלות הקשורות לגיל", הוסיף המחבר הראשון ד"ר Bo Lv, Ph.D., חוקר פוסט-דוקטורט בתחום המעבדה של טאן.
בתאים אנושיים בריאים, DNA ארוז בתוך הגרעין והמיטוכונדריה. כאשר ה-DNA דולף החוצה אל הרכיב הנוזלי של התא המכונה ציטוזול, זה אומר שמשהו לא בסדר.
"DNA ציטוזולי הוא אות סכנה הקשור לזיהומים, מתח תאי, סרטן ומחלות אחרות", הסביר טאן. "לתאים יש מערכת אזהרה לזיהוי DNA בציטוזול, הכרוך בהפעלה של STING, אשר בתורו מתאם את הדלקת הדרושה כדי להילחם באיומים אלו".
בעוד שהתפרצויות קצרות של דלקת בתיווך STING הם חיוניים, אצל חלק מהאנשים המסלול הזה "פועל" באופן כרוני, מצב שנקשר עם ניוון עצבי ומחלות אחרות של הזדקנות, כמו גם הזדקנות רגילה.
כדי ללמוד עוד על היתרונות הפוטנציאליים של הפעלת STING בתגובה ללחצים מגוונים, Tan והצוות שלו ניתחו את סט החלבונים המלא בתוך התאים. הם גילו שכאשר STING הופעל, שני גורמי שעתוק הנקראים TFEB ו-TFE3 הועברו לגרעין התאים, שם הפעילו גנים שהביאו לייצור של ליזוזומים נוספים.
"ליזוזומים הם אברונים המעורבים באוטופגיה, תהליך תאי שמנקה חומר פגום, כמעט כמו מערכת ניקיון או מיחזור", אמר טאן. "בתגובה להפעלת STING, תאים השתמשו ב-TFEB וב-TFE3 כדי לייצר יותר ליזוזומים ולהגביר את האוטופגיה".
גם הליזוזומים וגם האוטופגיה קשורים בקשר הדוק עם אריכות ימים ותוחלת בריאות, משך הזמן שבו אדם בריא, מה שמצביע על כך שתפקוד מגן זה של STING חשוב להזדקנות בריאה.
טיפולים חוסמי STING נחקרים כיום בהקשר של מחלות הקשורות לגיל, אך לפי Tan, הממצאים החדשים מצביעים על כך שיש לשקול מחדש אסטרטגיה זו מכיוון שהיא תחסום גם את התפקודים האוטופגיה/ליזוזומים של STING. במקום זאת, התמקדות סלקטיבית ברכיבים של מסלול הדלקת במורד ה-STING עשויה להיות גישה טובה יותר מכיוון שהיא תשמר את הפונקציות המועילות של החלבון.
יש לציין כי TFEB ו-TFE3 קיימים ברחבי ממלכת החיות, מה שמצביע על כך שמסלול אוטופגיה-ליזוזום המושרה על ידי STING הוא עתיק יותר מבחינה אבולוציונית מתפקוד הדלקת שלו, שנמצא רק בבעלי חוליות.
הפונקציה החדשה שהתגלתה של STING עשויה להיות דרך עתיקה שבה תאים שומרים על בקרת איכות, מנקים חומרים חריגים ומנהלים מתח תאי.
Tan משער שמתח תאי קל המפעיל STING עשוי להיות חשוב לשמירה על איכות הליזוזום ותגובות אוטופגיה בדיוק כמו שפעילות גופנית משפרת את בריאותנו על ידי אתגר גופנו.
"כאשר אנו מתאמנים באופן קבוע, אנו גורמים לנזק פיזי לשרירים שלנו, מה שמעורר מערכות תיקון המתוקנות יתר על המידה ובסופו של דבר בונות שרירים", אמר. "אני רוצה להבין האם אתגר התאים שלנו עם מתח קל באופן כללי יכול להגביר את מערכות תגובת הלחץ, כולל פעילות הליזוזומים, ולעזור לעכב מחלות הקשורות לגיל ולשפר את תוחלת הבריאות."
מחברים נוספים במחקר היו ויליאם דיון, Haoxiang Yang, Jinrui Xun, MD, Bokai Zhu, Ph.D., כולם מפיט; ודו-היונג קים, Ph.D., מאוניברסיטת מינסוטה.
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי המכון הלאומי לבריאות (NIH) המכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית (R35GM150506 ו-R35GM130353) והמכון הלאומי NIH להזדקנות (K01AG075142).
