Cercetători de la Stanford și UC San Diego au descoperit că trei runde scurte de curent electric pulsatil pot întineri o mică ascidie marină, crescându-i dramatic șansele de supraviețuire pe termen lung, un rezultat pornit dintr-un experiment care nu-și propunea deloc asta.

Ascidiile coloniale sunt niște organisme marine gelatinoase, cu formă de floare, care nu seamănă cu nimic din ceea ce am asocia de obicei cu biologia umană. Și totuși, ele împart aproximativ 70% din materialul genetic cu oamenii, moștenire dintr-un strămoș comun aflat cu 500 de milioane de ani în urmă. Tocmai această înrudire genetică le face un model prețios pentru studiul celulelor stem, iar o descoperire recentă, publicată în PNAS de o echipă de la Stanford și UC San Diego, arată că un simplu impuls electric le poate întineri profund.

O descoperire care nu era căutată

Povestea a pornit dintr-un experiment cu totul diferit. Cercetătorii încercau să sincronizeze ritmul „cardiac” într-o colonie de ascidii bolnave, folosind un dispozitiv similar unui pacemaker. În loc de rezultatul așteptat, echipa a observat ceva neanticipat: colonia a început să arate vizibil mai sănătoasă, într-un interval de doar 48 de ore. Descoperirea i-a determinat pe cercetători să investigheze sistematic fenomenul, testând mai multe regimuri de stimulare electrică până au ajuns la un protocol optim: trei runde a câte cinci minute de curent electric pulsatil, 15 minute în total.

Un an mai târziu, diferența era uriașă

Rezultatele pe termen lung au fost dramatice. La un an de la tratament, aproximativ 75% dintre ascidiile tratate erau încă vii și sănătoase, comparativ cu mai puțin de 20% dintre cele care nu primiseră stimularea electrică. Animalele tratate au crescut, de asemenea, mai repede și au devenit mai fertile, două trăsături caracteristice unei stări fiziologice tinere, nu uneia îmbătrânite.

Analiza la nivel molecular a arătat un tipar neobișnuit de răspuns, pe care cercetătorii l-au numit „repornire și revenire”. Imediat după tratament, activitatea multor gene a fost oprită temporar; la 24 de ore distanță, aceleași gene au fost reactivate cu putere. Tiparul seamănă izbitor cu ceea ce se întâmplă în corpul uman după un efort fizic intens, prima fază aduce semne de stres și inflamație, a doua aduce semne de întărire și reparare a țesuturilor.

Ce se întâmplă, de fapt, în interiorul celulelor

Cercetătorii bănuiesc că efectele observate sunt legate de impactul curentului electric asupra mitocondriilor, structurile celulare responsabile cu producerea energiei, și asupra metabolismului celular în ansamblu. Ipoteza lor este că un impuls electric bine calibrat poate acționa ca un fel de „cablu de pornire” pentru mitocondriile epuizate, similar modului în care un șoc electric extern poate readuce o inimă umană oprită la un ritm normal.

„Acest tratament reîncarcă celulele stem”, a explicat Ayelet Voskoboynik, unul dintre coordonatorii studiului și profesoară asistentă de biologie la Stanford. „Înțelegerea acestui mecanism este cheia pentru a debloca, într-o zi, modul în care am putea încetini îmbătrânirea celulelor stem și declanșa procese de întinerire”.

Aplicațiile discutate de cercetători variază de la protejarea recifelor de corali, prin dispozitive electrice mici și fără fir, care ar putea face organismele marine mai rezistente la încălzirea și acidifierea oceanelor, până la o înțelegere mai profundă a mecanismelor de îmbătrânire a celulelor stem umane. Cercetătorii sunt însă precauți: sunt necesare experimente suplimentare pentru a demonstra dacă și cum un astfel de tratament ar putea funcționa vreodată la oameni, dincolo de o mică viețuitoare marină cu formă de floare.

---

Casetă sursă:

Jos Domen, Yotam Voskoboynik, Tom Levy, Erica M. Domen, Katherine J. Ishizuka, Karla J. Palmeri, Chiara Anselmi, Thomas Rolander, Norma F. Neff, Angela M. Detweiler, Irving L. Weissman, Kimberly L. Gandy, Debashis Sahoo, Ayelet Voskoboynik — Stanford University, UC San Diego și Chan Zuckerberg Biohub. Studiul a fost publicat în PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2610968123