Lizozomul este un tip de componentă celulară care servește ca unitate de reciclare, descompunând proteinele și structurile nedorite în materiile lor prime. Ca atare, ei joacă un rol important în gospodărirea celulară, în eliminarea structurilor deteriorate, a mașinăriilor și a deșeurilor care, dacă sunt lăsate necontrolate, vor dăuna celulelor și proceselor celulare. Din nefericire, nu toate subprodusele metabolismului pot fi descompuse, fie în mod eficient, fie deloc, iar în cazul populațiilor de celule cu durată lungă de viață, lizozomii devin umflați și disfuncționali, plini de un amestec de deșeuri rezistente numite lipofusină, și mult mai puțin capabili să își îndeplinească activitățile de reciclare. Acest lucru contribuie la progresia îmbătrânirii, ducând la un fel de catastrofă a gunoiului scăpat de sub control.

Cercetătorii au demonstrat că îmbunătățirea funcției lizozomale, chiar și fără a aborda problema lipofusinei, poate îmbunătăți considerabil măsurile de funcționare a organelor la animalele în vârstă. Abordarea cercetării de întinerire SENS în ceea ce privește acest aspect al îmbătrânirii constă în găsirea unor modalități de a descompune constituenții importanți ai lipofuscinei, exploatând lumea bacteriană pentru a găsi enzimele adecvate capabile să o digere. Știm că acestea există, deoarece lipofuscina nu se acumulează în solul cimitirelor. În prezent, aceste lucrări au produs câțiva candidați și se îndreaptă încet în direcția unei dezvoltări comerciale inițiale – deși, la fel ca pentru aproape toate liniile de cercetare legate de repararea cauzelor îmbătrânirii, există prea puțin interes și finanțare.

Lisosomii se găsesc în toate tipurile de celule animale (cu excepția eritrocitelor) și reprezintă principalele organite catabolice ale celulei. Varietatea de substraturi degradate în lizozomi este largă, variind de la macromolecule și organite intracelulare până la receptori de suprafață și agenți patogeni, printre altele. Cu toate acestea, lizozomii nu sunt simple locuri de eliminare și procesare a deșeurilor celulare, ci acționează, de asemenea, ca regulatori pivotali ai homeostaziei celulare la diferite niveluri. De exemplu, aceștia sunt implicați în reglarea răspunsurilor celulare la disponibilitatea și compoziția nutrienților, rezistența la stres, moartea celulară programată, repararea membranei plasmatice, dezvoltarea și diferențierea celulară, printre multe altele. Astfel, lizozomii joacă un rol determinant în procesele care controlează viața și moartea celulară și a organismului. Concordând cu această importanță pleiotropică, disfuncția lizozomală este asociată cu o multitudine de tulburări. În special, defectele lizozomale perturbă echilibrul dintre proteinele deteriorate și eliminarea proteolitică a acestora, ceea ce duce în cele din urmă la acumularea de agregate puternic reticulate. Acumularea de agregate în celulele post-mitotice pare să fie deosebit de dramatică, deoarece materialul nu poate fi diluat prin diviziunea celulară. Multe dintre agregatele de proteine oxidate rezultate pot reacționa în continuare cu componente celulare precum lipidele și metalele în diferite compoziții, formând un material fluorescent denumit lipofuscină. Într-adevăr, procesul de îmbătrânire în sine poate fi alimentat de o scădere a funcției lizozomiale.

Dovede din ce în ce mai multe dovezi sugerează că durata de viață a unei celule este parțial determinată de funcția lizozomială. Acest lucru implică faptul că procesele în care sunt implicați în general lizozomii, dar care nu au fost încă asociate în mod clar cu îmbătrânirea, ar putea, de asemenea, să moduleze direct sau indirect longevitatea. Exocitoza lizozomală, de exemplu, în care lizozomii se andochează la suprafața celulară, fuzionează cu membrana plasmatică și își eliberează conținutul în spațiul extracelular, are un rol important în repararea membranei și poate contribui la regenerarea intracelulară în momentul senescenței celulare. În același timp, exocitoza lizozomală este implicată în procesele de secreție care ar putea interacționa cu semnalele intercelulare legate de îmbătrânire la nivel tisular și la nivel de organism și/sau ar putea contribui la atenuarea condițiilor de stres intracelular, posibil în cooperare cu secreția selectivă prin intermediul exozomilor. Este interesant faptul că exocitoza lizozomală este modulată de Ca2+ și TFEB, ambele având funcții de reglementare în timpul îmbătrânirii.

Pe de altă parte, procesele moleculare cunoscute ca având un impact asupra îmbătrânirii pot face acest lucru, cel puțin parțial, deoarece afectează funcția lizozomală. Astfel de procese pot angaja componente unice ale rețelei celulare care sunt implicate în controlul duratei de viață, inclusiv mitocondriile, nucleul sau peroxizomii. În mod intrigant, lizozomii nu comunică doar cu alte organite în cadrul eliminării lor autofagice. De exemplu, interacțiunea peroxisom-lizozom nu pare să se limiteze la pexofagie. Membranele ambelor organite pot veni în strânsă apoziție (fără fuziune), creând contacte de membrană lizozomale-peroxisomale (LPMC), care sunt esențiale pentru traficul celular de colesterol. În mod interesant, derivații oxidului de colesterol (oxisteroli) sunt implicați în diferite procese relevante pentru îmbătrânire, cum ar fi echilibrul redox și inflamația. În plus, aceștia au fost asociați cu patologii majore legate de vârstă, cum ar fi bolile neurodegenerative și cardiovasculare. Astfel, organitele asociate cu generarea, transformarea și transportul acestor molecule pot influența puternic impactul lor asupra îmbătrânirii. Apariția situsurilor de fixare a membranelor (microdomenii), cum ar fi LPMC, permite o interacțiune eficientă între organite. Astfel, stabilirea de microdomenii între lizozomi și alte organite poate permite schimburi de semnale care să contribuie la un control dinamic și orchestrat al îmbătrânirii. Deși unele rămân speculative în ceea ce privește cauzalitatea lor, aceste conexiuni dintre lizozomi și îmbătrânire exemplifică mecanismele multistratificate prin care funcția lizozomală poate contribui în mod crucial la controlul îmbătrânirii. Recunoașterea acestui potențial deschide uși nu numai pentru a înțelege mai bine procesul de îmbătrânire, ci și pentru a îmbunătăți ravagiile timpului prin intermediul căilor lizozomale.

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