A lizoszóma egy olyan típusú sejtkomponens, amely újrahasznosító egységként szolgál, a nem kívánt fehérjéket és struktúrákat bontja nyersanyagokra. Mint ilyenek, fontos szerepet játszanak a sejtek háztartásában, a sérült struktúrák, gépezetek és hulladékok eltávolításában, amelyek, ha nem ellenőrzik őket, károsítják a sejteket és a sejtfolyamatokat. Sajnos az anyagcsere nem minden mellékterméke bontható le hatékonyan vagy egyáltalán, és a hosszú életű sejtpopulációkban a lizoszómák felduzzadnak és diszfunkcionálissá válnak, tele lesznek a lipofuszin nevű, szívós hulladéktermékek keverékével, és sokkal kevésbé képesek újrahasznosítási tevékenységüket végezni. Ez hozzájárul az öregedés előrehaladásához, ami egyfajta elszabadult szemétkatasztrófához vezet.

Kutatók kimutatták, hogy a lizoszómák működésének javítása, még a liposzofuszin problémájának kezelése nélkül is, nagymértékben javíthatja a szervfunkciók mérését idős állatokban. A SENS fiatalítással kapcsolatos kutatási megközelítése az öregedés ezen aspektusával kapcsolatban az, hogy módot találjunk a lipofuszcin fontos összetevőinek lebontására azáltal, hogy a baktériumok világában bányásszuk a megfelelő enzimeket, amelyek képesek megemészteni azt. Tudjuk, hogy ezek léteznek, mert a lipofuszcin nem halmozódik fel a temetők talajában. Jelenleg ez a munka néhány jelöltet eredményezett, és lassan a kezdeti kereskedelmi fejlesztés irányába halad – bár mint szinte minden, az öregedés okainak javításával kapcsolatos kutatási irányvonal esetében, itt is túl kevés az érdeklődés és a finanszírozás.

A lizoszómák minden állati sejttípusban megtalálhatók (kivéve az eritrocitákat), és a sejt fő katabolikus organelláit képviselik. A lizoszómákban lebontott szubsztrátoknak széles a választéka, többek között az intracelluláris makromolekuláktól és organelláktól kezdve a felszíni receptorokig és kórokozókig. A lizoszómák azonban nem pusztán a sejtszintű hulladékok ártalmatlanításának és feldolgozásának helyszínei, hanem a sejt homeosztázisának különböző szintjein kulcsfontosságú szabályozóként is működnek. Például részt vesznek többek között a tápanyagok elérhetőségére és összetételére adott sejtválaszok szabályozásában, a stresszel szembeni ellenállásban, a programozott sejthalálban, a plazmamembrán javításában, a fejlődésben és a sejtdifferenciálódásban. A lizoszómák tehát meghatározó szerepet játszanak a sejtek és a szervezetek életét és halálát szabályozó folyamatokban. Ezzel a pleiotróp jelentőséggel egybecseng, hogy a lizoszómák diszfunkciója számos rendellenességhez társul. A lizoszóma-hibák különösen a károsodott fehérjék és azok proteolitikus eltávolítása közötti egyensúlyt zavarják meg, ami végül erősen keresztkötésű aggregátumok felhalmozódását eredményezi. Az aggregátumok felhalmozódása a posztmitotikus sejtekben különösen drámainak tűnik, mivel az anyag a sejtosztódás révén nem tud felhígulni. Az oxidált fehérjék sok keletkező aggregátuma tovább reagálhat olyan sejtkomponensekkel, mint a különböző összetételű lipidek és fémek, és egy lipofuszcin nevű fluoreszkáló anyagot képezhet. Valójában magát az öregedési folyamatot is a lizoszómafunkció csökkenése táplálhatja.

Az egyre több bizonyíték utal arra, hogy a sejt élettartamát részben a lizoszómafunkció határozza meg. Ez azt jelenti, hogy olyan folyamatok, amelyekben a lizoszómák általában részt vesznek, de amelyeket eddig nem hoztak egyértelműen összefüggésbe az öregedéssel, közvetlenül vagy közvetve szintén módosíthatják a hosszú élettartamot. A lizoszomális exocitózis például, amelynek során a lizoszómák a sejtfelszínhez dokkolnak, összeolvadnak a plazmamembránnal és tartalmukat az extracelluláris térbe juttatják, fontos szerepet játszik a membránjavításban, és hozzájárulhat a sejtek öregedésekor bekövetkező intracelluláris regenerációhoz. Ugyanakkor a lizoszomális exocitózis olyan szekréciós folyamatokban vesz részt, amelyek szöveti és szervezeti szinten kölcsönhatásba léphetnek az öregedéssel kapcsolatos intercelluláris jelekkel és/vagy segíthetnek az intracelluláris stresszkörülmények enyhítésében, esetleg az exoszómákon keresztül történő szelektív szekrécióval együttműködve. Érdekes módon a lizoszomális exocitózist a Ca2+ és a TFEB modulálja, mindkettőnek szabályozó funkciója van az öregedés során.

Másrészt az öregedést befolyásoló molekuláris folyamatok, amelyekről ismert, hogy befolyásolják az öregedést, legalábbis részben a lizoszomális funkciót befolyásolhatják. Az ilyen folyamatok a sejthálózat egyes, az élettartam szabályozásában részt vevő komponenseit is érinthetik, beleértve a mitokondriumokat, a sejtmagot vagy a peroxiszómákat. Érdekes módon a lizoszómák nemcsak az autofágikus eltávolításuk keretében kommunikálnak más organellákkal. Úgy tűnik például, hogy a peroxiszóma-lizoszóma kölcsönhatás nem korlátozódik a pexofágiára. A két organellum membránja szorosan egymás mellé kerülhet (fúzió nélkül), létrehozva a lizoszóma-peroxiszóma membránkontaktusokat (LPMC), amelyek nélkülözhetetlenek a koleszterin sejtszintű mozgásához. Érdekes módon a koleszterin-oxid-származékok (oxiszterolok) részt vesznek különböző öregedéssel kapcsolatos folyamatokban, mint például a redox egyensúly és a gyulladás. Ezenkívül összefüggésbe hozták őket a főbb korral összefüggő kórképekkel, mint a neurodegeneratív és a szív- és érrendszeri betegségek. Így az ilyen molekulák keletkezéséhez, átalakulásához és szállításához kapcsolódó organellumok erősen befolyásolhatják az öregedésre gyakorolt hatásukat. A membránkötő helyek (mikrodomének), mint például az LPMC-k előfordulása lehetővé teszi az organellumok közötti hatékony kölcsönhatást. Így a lizoszómák és más organellák közötti mikrodomének létrehozása lehetővé teheti a jelcserét, amely hozzájárul az öregedés dinamikus és összehangolt szabályozásához. Bár egyesek ok-okozati összefüggései továbbra is spekulatívak, ezek a lizoszóma-öregedés kapcsolatok jól példázzák azokat a többrétegű mechanizmusokat, amelyeken keresztül a lizoszómák működése döntően hozzájárulhat az öregedés szabályozásához. E potenciál felismerése nemcsak az öregedés folyamatának további megértéséhez nyit ajtókat, hanem az idő pusztításának lizoszomális utakon keresztül történő javításához is.

Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568163716300666