Η σπερμιντίνη έχει μελετηθεί ιδιαίτερα ενεργά: έχει ονομαστεί “γεροπροστάτης” επειδή διεγείρει την αυτοφαγία, μια κυτταρική διαδικασία “καθαρισμού” κατά την οποία απομακρύνονται οι κατεστραμμένες δομές. Η επίδραση αυτή οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην πρωτεΐνη eIF5A1. Ωστόσο, τα επίπεδα των πολυαμινών είναι συχνά αυξημένα στους όγκους, όπου συνδέονται με την επιθετική ανάπτυξη του καρκίνου. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Επιστημών του Τόκιο, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή Kehei Higashi, βρήκαν τον λόγο. Η εργασία δημοσιεύεται στο περιοδικό βιολογικής χημείας (JBC).
Τα καρκινικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από έναν αλλοιωμένο μεταβολισμό: χρησιμοποιούν ενεργά τη γλυκόλυση, έναν γρήγορο τρόπο για την απόκτηση ενέργειας από τη γλυκόζη. Ωστόσο, ο ρόλος των πολυαμινών σε αυτή τη μεταβολική στροφή παρέμενε ασαφής.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν μια μεγάλης κλίμακας πρωτεομική ανάλυση περισσότερων από 6.700 πρωτεϊνών σε ανθρώπινες καρκινικές κυτταρικές σειρές. Αρχικά μείωσαν τα επίπεδα πολυαμινών με ένα φάρμακο και στη συνέχεια τα αποκατέστησαν με την προσθήκη σπερμίνης. Αυτό τους επέτρεψε να αξιολογήσουν με ακρίβεια την επίδραση των μορίων στον κυτταρικό μεταβολισμό.
Αποδείχθηκε ότι στα καρκινικά κύτταρα οι πολυαμίνες αύξησαν κατά προτίμηση τη γλυκόλυση και όχι τη μιτοχονδριακή αναπνοή που σχετίζεται με την “υγιή” γήρανση. Ταυτόχρονα, αυξήθηκαν τα επίπεδα της πρωτεΐνης eIF5A2 και διαφόρων ριβοσωμικών πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη σοβαρότητα του καρκίνου.
Το κλειδί είναι η διαφορά μεταξύ δύο σχεδόν πανομοιότυπων πρωτεϊνών: eIF5A1 και eIF5A2. Οι αλληλουχίες των αμινοξέων τους είναι 84% πανομοιότυπες, αλλά οι λειτουργίες τους διαφέρουν.
“Η βιολογική δραστηριότητα των πολυαμινών μέσω του eIF5A διαφέρει στους φυσιολογικούς και τους καρκινικούς ιστούς”, εξήγησε ο Higashi. – Στα υγιή κύτταρα, ο eIF5A1 ενεργοποιεί τα μιτοχόνδρια μέσω της αυτοφαγίας. Στους καρκινικούς ιστούς, ο eIF5A2, του οποίου η σύνθεση ενισχύεται από τις πολυαμίνες, ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων και προάγει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό”.
Τα ευρήματα είναι σημαντικά όχι μόνο για την κατανόηση της βιολογίας του καρκίνου, αλλά και για την αξιολόγηση της ασφάλειας των συμπληρωμάτων πολυαμινών που προωθούνται ως παράγοντες που παρατείνουν τη ζωή. Στους υγιείς ιστούς, μπορούν να υποστηρίξουν την κυτταρική ανανέωση, αλλά σε περιβάλλον όγκου μπορούν να διεγείρουν τη νεοπλασματική ανάπτυξη.
Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι ο eIF5A2 θα μπορούσε να είναι ένας πολλά υποσχόμενος στόχος για θεραπεία: η επιλεκτική καταστολή του θα μπορούσε ενδεχομένως να αναστείλει την ανάπτυξη του όγκου χωρίς να επηρεάσει τις ευεργετικές επιδράσεις του eIF5A1.
