Ακούγοντας την λέξη «αυτοφαγία» σίγουρα τα πρώτα πράγματα που σκεφτόμαστε δεν είναι και τόσο θετικά. Ωστόσο, σε κυτταρικό επίπεδο τουλάχιστον, η αυτοφαγία είναι ένας απίθανος μηχανισμός του οργανισμού μας.

Η απονομή των βραβείων Νόμπελ για το 2016 ξεκίνησε, όπως κάθε φορά, με τον τομέα της Ιατρικής και της Ψυχολογίας, με τον Ιάπωνα βιολόγο Yoshinori Ohsumi να τιμάται με την ύψιστη επιστημονική διάκριση, χάρη στις ανακαλύψεις του γύρω από το φαινόμενο της κυτταρικής αυτοφαγίας.

Το «autophagy», όπως περιγράφεται στις εργασίες του κ. Ohsumi, είναι ακόμα ένας όρος που προστίθεται σε έναν χώρο όπου συνήθως προτιμάει την ελληνική ορολογία. Ακόμα και χωρίς την γνώση αγγλικών λοιπόν, είμαστε σε θέση να αντιληφθούμε την ετυμολογία της λέξης. Ποια είναι όμως η σημασία της λέξης «αυτοφαγία», που χάρισε στον Ιάπωνα το πρώτο βραβείο Νόμπελ για το 2016;

Η ιδιότητα των κυττάρων, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, να αλλοιώνουν ή και να ανακυκλώνουν τα δικά τους κυτταρικά συστατικά, «τρώγοντας» ένα κομμάτι του εαυτού τους, παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Ohsumi. Ο Ιάπωνας δεν είναι αυτός που «βάφτισε» το συγκεκριμένο φαινόμενο, είναι όμως αυτός που αντιλήφθηκε υπό ποιες συνθήκες εμφανίζεται και με ποιο τρόπο λειτουργεί.

Μάλιστα, η πορεία του Ohsumi προς την ύψιστη διάκριση στηρίχθηκε πάνω σε μια άλλη έρευνα που επίσης είχε χαρίσει Νόμπελ Ιατρικής, το 2004. Στην δεκαετία του ’80 οι Aaron Ciechanover, Avram Hershko και Irwin Rose παρουσίασαν το σύστημα του οργανισμού που διασπά κάθε είδους πρωτεΐνη. Σχεδόν είκοσι χρόνια μετά, οι τρεις άνδρες οδηγήθηκαν στην Στοκχόλμη για να λάβουν το διεθνές βραβείο. Ωστόσο, δεν είχαν μπορέσει να προβλέψουν τι συμβαίνει όταν τα κύτταρα ασχολούνται με «μεγάλες» πρωτεΐνες, αλλά και τι κάνουν στα φθαρμένα τους «εξαρτήματα».

Η απάντηση συναντάται στον όρο «αυτοφαγία». Οι εργασίες του Ohsumi οδήγησαν στην κατανόηση της συμπεριφοράς των κυττάρων σε δυσμενείς καταστάσεις, όπως για παράδειγμα σε περιόδους μεγάλης πείνας ή μόλυνσης. Οι πιθανές μεταλλάξεις που μπορούν να συμβούν σε γονίδια αυτοφαγίας, όπως εξήγησε ο βιολόγος, μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες, όπως καρκίνος ή διαφόρων ειδών νευρολογικές διαταραχές.

Στα ανθρώπινα κύτταρα, τα λυσοσώματα περιέχουν ένζυμα με τα οποία μπορούν να αποδομούν τα κομμάτια που το κύτταρο πλέον δεν χρειάζεται. Είναι ουσιαστικά ένα σύστημα κυτταρικού «καθαρισμού», ενώ υπάρχει ένας ολόκληρος μηχανισμός έτσι ώστε να τα ένζυμα να αποτραπούν από την μαζική καταστροφή του κυττάρου. Αξίζει να αναφερθεί πως η ανακάλυψη τους ήταν η αιτία για ακόμα ένα Νόμπελ, το 1974 στον Βέλγο κυτταρολόγο Christian de Duve.

Ο Ohsumi ξεκίνησε τις έρευνες του το 1988, όταν και επικεντρώθηκε στην αποδόμηση των πρωτεϊνών στα κενοτόπια. Υπέθεσε πως αν τα κενοτόπια όντως υπήρχαν (αφού τότε δεν μπορούσε να τα διακρίνει μέσω μικροσκοπίου), τότε μια διαταραχή των ενζύμων που θα διέλυε τις πρωτεΐνες, θα έπρεπε να εμφανίσει αυτοφαγοσώματα. Δηλαδή ειδικές θήκες που θα μεταφέρουν υλικά που προορίζονται για ανακύκλωση συστατικών μέσα στο κύτταρο.

Δημιούργησε μια κυτταρική μαγιά η οποία βρισκόταν σε κατάσταση πείνας, για να διαπιστώσει ότι πράγματι τα αυτοφαγοσώματα εμφανίζονταν, αυξάνονταν και παρέμεναν ενεργά, αφού δεν υπήρχαν τα κατάλληλα ένζυμα για να τα διαλύσουν. Ενα χρόνο μετά, ανακάλυψε τα πρώτα γονίδια πίσω από αυτοφαγία, ενώ δεν άργησε να παρατηρήσει πως ο ίδιος μηχανισμός ίσχυε και για τον ανθρώπινο οργανισμό.

Χάρη στον Ιάπωνα βιολόγο, έγινε γνωστό πως το φαινόμενο της αυτοφαγίας μπορεί να παράγει «καύσιμα» αλλά και να δημιουργήσει μπλοκ από κύτταρα, σε περιόδους ασιτίας. Παράλληλα, τα αυτοφαγοσώματα είναι ο λόγος που το κύτταρο μπορεί να εξοντώσει μικρόβια που προσπαθούν να εισβάλουν, αλλά και να καθαρίσει από άχρηστες πρωτεΐνες και λοιπά συστατικά. Κάπως έτσι διαπιστώθηκε πως οι βλάβες στον μηχανισμό της αυτοφαγίας μπορούν να οδηγήσουν σε πολλών ειδών ασθένειες, όπως καρκίνος, διαβήτης τύπου 2, ή πάρκινσον.

Πλέον με τον Ιάπωνα να έχει εξηγήσει επακριβώς την τεράστια σημασία της λειτουργίας της αυτοφαγίας, την σκυτάλη παίρνουν οι επιστήμονες που εστιάζουν στην παραγωγή φαρμάκων που θα συνεφέρει την συγκεκριμένη κυτταρική διαδικασία, όταν αυτή δυσλειτουργεί.

iefimerida