A Nature Oncogene folyóiratban publikált tanulmányban egy világelső nemzetközi tudósokból és klinikusokból álló csapat a nekrózis – amikor a sejtek váratlanul elpusztulnak fertőzés, sérülés vagy betegség következtében – lehetséges vonásait vizsgálja, hogy átalakítsa az életkorral összefüggő állapotok megértését és kezelését.

A tanulmány, megkérdőjelezve az uralkodó nézeteket, a rákbiológia, a regeneratív medicina, a vesebetegségek és az űrkutatási egészségügyi kutatások bizonyítékait ötvözi, és azt állítja, hogy a nekrózis nem pusztán végpont, hanem az öregedés egyik kulcsfontosságú mozgatórugója, amely lehetőséget kínál a beavatkozásra.

Dr. Keith Siew, a UCL Vese- és Húgyhólyag-egészségügyi Központjának tanulmányának szerzője elmondta: „Senki sem szeret igazán a halálról beszélni, még a sejthalálról sem, talán ezért olyan kevéssé ismert a halál fiziológiája. És bizonyos értelemben a nekrózis az halál. Ha elég sejt elpusztul, akkor a szövetek elpusztulnak, akkor mi is meghalunk. A kérdés az, hogy mi történne, ha meg tudnánk állítani a nekrózist.”

Dr. Carina Kern, a tanulmány vezető szerzője és a LinkGevity, a Cambridge-i Babraham Kutatóközpontban működő biotechnológiai vállalat vezérigazgatója, amely a NASA Űr-Egészségügyi programjának része, elmondta: „A nekrózis továbbra is az orvostudomány egyik utolsó határterülete – közös szál az öregedésben, a betegségekben, az űrbiológiában és magában a tudományos fejlődésben.”

A sejtek az élet alapvető építőkövei, és többféleképpen is elpusztulhatnak. A „programozott” sejthalál formái jótékony, gondosan összehangolt folyamatok, amelyek lehetővé teszik szöveteink számára, hogy feltöltődjenek és jól működjenek egész életükben.

De a „programozatlan” sejthalál, vagy nekrózis, egy ellenőrizetlen és katasztrofális folyamat, amely szöveti degenerációhoz és biológiai hanyatláshoz vezet.

A nekrotikus folyamat középpontjában a kalcium áll, egy létfontosságú erőforrás, amely hatékonyan szabályozza a sejt működését azáltal, hogy meghatározza, mely funkciók kapcsoljanak be vagy ki. A kalciumionok szintje normális esetben a sejten kívül 10 000-100 000-szer magasabb, mint a sejten belül.

Amikor ez a finoman hangolt egyensúly felborul, a kalcium elektromos rövidzárlatként árasztja el a sejtet, káoszba taszítva azt. A programozott halállal ellentétben, ahol a sejtek rendezett módon bomlanak le, a nekrózis a sejtek szétrepedését okozza, és mérgező molekulákat juttat a környező szövetekbe.

Ez egy láncreakciót indít el, amely széles körű gyulladást okoz és befolyásolja a szövetek regenerálódását, hógolyóhatást hozva létre, ami végül gyengeséghez és krónikus, életkorral összefüggő betegségek, például vesebetegség, szívbetegség és Alzheimer-kór kialakulásához vezet.

Dr. Siew hozzátette: „Amikor a sejtek elpusztulnak, az nem mindig békés folyamat a szomszédok számára.”

Dr. Kern elmagyarázza: „A nekrózis eddig szem elől menekült. A sejthalál utolsó szakaszaként nagyrészt figyelmen kívül hagyták. De egyre több bizonyíték van arra, hogy sokkal több, mint egy végpont. Ez egy központi mechanizmus, amelyen keresztül a szisztémás degeneráció nemcsak kialakul, hanem terjed is. Ez kritikus konvergenciaponttá teszi számos betegségben. Ha meg tudjuk célozni a nekrózist, teljesen új módszereket fedezhetünk fel a veseelégtelenségtől a szívbetegségeken át a neurodegenerációig és magáig az öregedésig terjedő állapotok kezelésére.”

Figyelemre méltó, hogy a nekrózis a vesékben fejti ki a legpusztítóbb és leginkább alulértékelt hatását. A nekrózis vesebetegséget okoz, ami veseelégtelenséghez vezethet, ami transzplantációt vagy dialízist igényel. 75 éves korukra az emberek közel felénél kialakul valamilyen fokú vesebetegség a természetes öregedési folyamat részeként.

Dr. Siew hozzátette: „Vesebetegség esetén nincs egyetlen alapvető oka a vesék leállásának. Lehet oxigénhiány, gyulladás, oxidatív stressz, toxinok felhalmozódása és így tovább. Mindezek a stresszorok végül nekrózishoz vezetnek, ami egy pozitív visszacsatolási hurkot indít el, ami kicsúszik az irányítás alól, és veseelégtelenséghez vezet. Nem tudjuk megállítani ezeket a stresszorokat, de ha a nekrózis helyén beavatkoznánk, gyakorlatilag ugyanazt az eredményt érnénk el.”

Egy másik terület, ahol a nekrózis megszakítása nagy hatással lehet, az űrrepülés, ahol az űrhajósok gyakran gyorsított öregedést és vesekárosodást tapasztalnak az alacsony gravitáció és a kozmikus sugárzásnak való kitettség miatt. Egy 2024-es, Dr. Siew részvételével végzett tanulmány kimutatta, hogy az emberi vese lehet a végső szűk keresztmetszet a hosszú távú űrküldetések során.

A szerzők szerint a felgyorsult öregedés és a vesebetegség problémájára megoldást találni lehet az emberi mélyűr-kutatás végső határa.

Damian Bailey professzor, a Dél-Walesi Egyetem tanulmányának szerzője és az Európai Űrügynökség (ESA) Élettudományi Munkacsoportjának elnöke elmondta: „A nekrózis célbavétele nemcsak a Földön az élettartam megváltoztatására, hanem az űrkutatás határainak kitolására is lehetőséget kínál. Az űrben ugyanazokat a tényezőket, amelyek a Földön az öregedést okozzák, súlyosbítja a kozmikus sugárzás és a mikrogravitáció – drámaian felgyorsítva a degenerációt.”

Dr. Kern hozzátette: „Számos, életkorral összefüggő betegségben – amelyek olyan különféle szerveket érintenek, mint a tüdő, a vesék, a máj, az agy és a szív- és érrendszer – a nekrózis szüntelen kaszkádjai táplálják a betegség progresszióját. Ez gyakran a gyógyulási zavarokkal jár, ami fibrózishoz, gyulladáshoz és a sejtek károsodásához vezet. Minden kaszkád kiváltja és felerősíti a következőt.”

„Ha akár átmenetileg is meg tudnánk akadályozni a nekrózist, akkor a forrásuknál állítanánk le ezeket a romboló ciklusokat, lehetővé téve a normális fiziológiai folyamatok és a sejtosztódás folytatódását – és potenciálisan akár a regenerációt is.”

A tanulmány klinikusok és tudósok együttműködésében született olyan intézményekből, mint az UCL Orvostudományi Osztálya, a Harvard Orvosi Karhoz tartozó Brigham and Women’s Hospital, a Mayo Klinika, a NASA Space-Health programja, az MRC Molekuláris Biológiai Laboratóriuma, a Dél-Walesi Egyetem és az Európai Űrügynökség.