Náttúrufræðingurinn - 2013, Blaðsíða 91

91
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
mTOR próteinið, sem er hindri á
sjálfsát, rapamycin eykur því sjálfsát.
Rapamycin er notað sem krabba-
meinslyf og hefur víðtæka verkan,
eins og reyndar mTOR sjálft. Annað
lyf sem eykur sjálfsát er Lithium.
Lithium hægir á ALS (hrörnunar-
sjúkdómi hreyfitaugunga) í tilrauna-
dýrum, sennilega vegna áhrifa á
sjálfsát.40–42 Komið hefur í ljós að
þeir sem hafa notast lengi við Lith-
ium sem geðlyf, virðast síður fá
Alzheimer sjúkdóm.43 Þetta mætti
mögulega útskýra með jákvæðum
áhrifum á sjálfsát og eru sterk rök
fyrir auknu sjálfsáti sem fyrirbyggj-
andi aðgerð gegn þeim sjúkdómi.
Ótti margra um að of mikil virkjun
sjálfsáts geti leitt frumur til dauða
virðist vera ástæðulaus. Rannsóknir
á náttúruefnum úr íslenskum
fléttum hafa leitt í ljós áhrif á sjálfsát
(3. mynd). Unnið er að rannsóknum
á einu þessara efna, usnic sýru,
sem hindra á vöxt krabbameins-
frumna.44 Rannsóknir á efnasam-
böndum er finnast í íslenskri nátt-
úru eru því gagnlegar til að skilja
og hafa áhrif á sjúkdóma.
Spyrja má einnig hvort breytilegt
magn sjálfsáts valdi mismunandi
líkum á taugahrörnunarsjúk-
dómum? Það verður að teljast
mjög líklegt, bæði vegna erfða
og umhverfis. Tilraunir hafa sýnt
að svo kölluð hitaeiningaþurrð (e.
caloric restriction) – hálfgert svelti í
lengri tíma, jafnvel öll fullorðinsár,
lengir ævi dýra. Hitaeiningaþurrð
virðist vera almennt hindrandi
fyrir taugahrörnun45, tíminn hefur
ekki enn leitt í ljós hvort þetta sé
árangursrík leið fyrir fólk. Fyrri
rannsóknir á öpum bentu til mikilla
jákvæðra áhrifa, en nýlegar rann-
sóknir hafa ekki stutt þær niður-
stöður.46 Sem lífstíll er hitaeininga-
þurrð ekki auðveld og hætta er á
næringarskorti. Því er mikill áhugi
á því að finna leiðir til að virkja
jákvæðar afleiðingar hitaeininga-
þurrðar beint. Það er þó óvíst hvort
það sé hægt. Því er mikilvægt að
skoða hvort tímabundin endur-
tekin hitaeiningaþurrð geti gert
sambærilegt gagn. Í ljósi þess að
sveltar frumur auka sjálfsát, mætti
spyrja hvort hitaeiningaþurrð auki
sjálfsát? Svo er í tilraunalífverum.
Gæti því tímabundið svelti minnkað
líkurnar á mýlildissjúkdómum?
Ýmislegt bendir til að svo sé.45,47,48
Margt er enn á huldu er tengir hita-
einingaþurrð og sjálfsát, t.d. hefur
verið talið að svelti valdi ekki auknu
sjálfsáti í taugafrumum miðtauga-
kerfisins, væntanlega vegna þess
að heilanum er séð fyrir nægri orku
meðan hægt er. Nýlegar rannsóknir
benda þó til þess að sú sé raunin í
músum.49 Svelti hefur áhrif á sjálfsát
í úttaugakerfinu, sjálfsát jókst með
svelti og minni taugahrörnun átti
sér stað í músalíkani fyrir Charcot-
Marie-Tooth heilkenni.50 Enda þótt
svelti hefði minni eða lítil áhrif
á sjálfsát í miðtaugakerfinu ætti
svelti þó að hafa áhrif á sjálfsát
í æðaþelsfrumum heilans, mikil-
vægri frumugerð þegar kemur
að taugahrörnunarsjúkdómum
og æðasjúkdómum heila. Er hér
mögulega komin ástæða fyrir því
að ævi sjúklinga með arfgenga
heilablæðingu hefur styst síðan
um 1850, þ.e. var aukið sjálfsát
frumna vegna árstíðabundinnar og
endurteknar hitaeiningaþurrðar
fyrr á tímum? Svo gæti verið, þótt
erfitt sé að útiloka breytingar á
tjáningarmunstri erfðamengisins
vegna meingensins eða aðra
umhverfisþætti. Rannsókn Ástríðar
Pálsdóttur og félaga, sýnir að nei-
kvæðra áhrifa gætir fyrst í blóm-
legri sveitum og nær þéttbýli.13,16 Er
ástæðan árstíðabundið matarleysi
afskekktari eða fátækari sveita á
vorin? Aðrir möguleikar koma
til greina svo sem áhrif mikilla
harðinda (hitaeiningaþurrð oft
nánast að dauða) á kynslóðirnar
á undan, þ.e. slæm lífsskilyrði á
18. öld t.d. Móðuharðindi 1783, en
umhverfi einstaklings getur haft
áhrif á afkomendur hans, jafnvel
barnabörn.51 Þetta telst kannski
langsótt skýring en áhugaverð. Það
þarf því ekki endilega að vera
einungis eitthvað í umhverfinu
nú sem ýtir undir meinafræði
arfgengrar heilablæðingar heldur
einnig að umhverfi fyrri alda hafi
virkað hindrandi á sjúkdóminn.
Breytingar í fæðu t.d. minnkun
á neyslu súrmatar, aukning
á neyslu kolvetna og salts gætu
verið mikilvægir þættir, svo og
breytingar í lífríki meltingarvegs
(Ástríður Pálsdóttir, munnleg
heimild). Mikið er í húfi að skilja
þessa þætti, sérstaklega ef þessir
þættir hafa áhrif á almennar
3. mynd. Sjálfsát frumna. A) Rafeindasmásjármynd. B) Smásjármynd. Aukið sjálfsát hefur
verið kallað fram með usnic sýru, náttúruefni sem unnið var úr fléttunni hreindýrakrók
(Cladonia arbuscula). Á mynd A má sjá dökkar sjálfsátsblöðrur og á mynd B hefur verið
litað fyrir LC3, próteini mikilvægu fyrir upphaf sjálfsáts og sést það í grænu. Myndirnar
voru teknar sem hluti af doktorsverkefni Margrétar Bessadóttur við HÍ. – Autophagy.
A) Electron microscopy. B) Microscopy. Inreased autophagy has been induced by Usnic acid,
a natural compound isolated from the lichen Cladonia arbuscula. Dark autophagosomes
can been see in figure A. In figure B the cell has been immunostained for the LC3 protein
in green, an important component of initial autophagy. From the PhD project of Margret
Bessadottir at the University of Iceland.
A B