Πρωτεΐνες θερμικού σοκ

Αποκαλυπτόμενες πρωτεΐνες θερμικού σοκ: ζωτικό ρόλο αυτών των μοριακών συνοδών στην κυτταρική υγεία, την απόκριση στο στρες και τις πιθανές επιπτώσεις τους σε διάφορες ιατρικές καταστάσεις.

Βασικά συμπεράσματα

• Ορισμός: Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ (HSPs) είναι πρωτεΐνες στρες που βοηθούν στην κυτταρική επιβίωση προστατεύοντας τα κύτταρα από το στρες, όπως η θερμότητα και οι τοξίνες.
• Λειτουργία: Οι HSPs βοηθούν στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών εντός του ενδοπλασματικού δικτύου και είναι ζωτικής σημασίας για την κυτταρική επιδιόρθωση.
• Τύποι: Άλλες πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν διάφορες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της υποβοήθησης των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων στην ανοσολογική απόκριση.
• Οφέλη για την υγεία: Οι HSPs συνδέονται με τη μακροζωία και την προστασία από ασθένειες μέσω της μεταγραφικής απόκρισης του θερμικού σοκ.
• Ενεργοποίηση: Δραστηριότητες όπως η άσκηση και η χρήση σάουνας διεγείρουν την παραγωγή αυτών των πρωτεϊνών.
• Έρευνα: Οι μελέτες επικεντρώνονται στο ρόλο τους στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών και του καρκίνου.

Τι είναι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ;

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ (HSP) είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που βρίσκονται σχεδόν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, από τα βακτήρια έως τους ανθρώπους. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι οι πρωτεΐνες αυτές έχουν εξελιχθεί από νωρίς και έχουν σημαντικό ρόλο στα περισσότερα όντα.

Παράγονται ως απάντηση στην έκθεση των κυττάρων σε στρεσογόνες συνθήκες. Αυτές οι στρεσογόνες συνθήκες έχουν γίνει κατανοητές κυρίως ως θερμικό σοκ.

Παρόλα αυτά, γνωρίζουμε ότι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ παράγονται επίσης κατά την έκθεση στο κρύο και την υπεριώδη ακτινοβολία και όταν επουλώνεται μια πληγή ή υπάρχει αναδιαμόρφωση των ιστών.

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ χωρίζονται ως προς το μοριακό βάρος, τη δομή και τη λειτουργία σε πέντε μεγάλες οικογένειες: HSP100, 90, 70, 60 και μικρές πρωτεΐνες θερμικού σοκ (sHsp). Κάθε αριθμός αναφέρεται στο αντίστοιχο βάρος της πρωτεΐνης σε κιλοδαλτόνια.

Η μικρή πρωτεΐνη ουβικουιτίνη έχει μικρό μέγεθος οκτώ χιλιοδαλτόνων και διαθέτει χαρακτηριστικά πρωτεΐνης θερμικού σοκ, επισημαίνοντας τις πρωτεΐνες για αποικοδόμηση.

Μια sHsp έχει μια περιοχή α-κρυσταλλίνης περίπου 80 αμινοξέων. Οι sHsp έχει βρεθεί ότι δρουν ως συνοδός χαμηλού μοριακού βάρους, συμβάλλουν στη ρύθμιση της συναρμολόγησης του κυτταροσκελετού και συνδέονται με τα μυοϊνίδια.

Οι πιο κοινές πρωτεΐνες στρες μπορούν να αυξηθούν σε υψηλά επίπεδα των κυττάρων πρωτεϊνών θερμικού σοκ, αλλά μπορούν επίσης να υπάρχουν σε χαμηλά έως μέτρια επίπεδα σε κύτταρα που δεν έχουν εκτεθεί σε στρες, αποδεικνύοντας ότι παίζουν ρόλο στα φυσιολογικά κύτταρα.

Στα περισσότερα θηλαστικά, η Hsp90 και η Hsp60 είναι άφθονες σε φυσιολογικές θερμοκρασίες, ωστόσο η πρωτεΐνη θερμικού σοκ 70 (Hsp70) είναι ελάχιστα ανιχνεύσιμη, αλλά επάγεται περαιτέρω από το στρες.

Στην Escherichia coli, για παράδειγμα, σε κανονικές θερμοκρασίες, οι Hsp6p και Hsp70 αποτελούν το 1,5% της συνολικής κυτταρικής πρωτεΐνης, ωστόσο μετά το θερμικό σοκ κάνουν 30%. Αυτό το είδος HSP έχει αποδειχθεί ότι ενισχύει την έκφραση ενδοκυτταρικών μορίων κυτταρικής προσκόλλησης και μορίων αγγειακής κυτταρικής προσκόλλησης.

Ορισμένες πρωτεΐνες θερμικού σοκ λειτουργούν ως συνοδός σταθεροποιώντας τις νέες πρωτεΐνες καθώς δημιουργούνται εξασφαλίζοντας τη σωστή αναδίπλωση ή αναδίπλωση πρωτεϊνών που έχουν υποστεί βλάβη από το θερμικό στρες. Η διαδικασία αυτή ρυθμίζεται μεταγραφικά, όπου ένα τμήμα του DNA αντιγράφεται σε RNA.

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ είναι ρυθμιζόμενες, μια διαδικασία με την οποία το κύτταρο αυξάνει δραματικά την ποσότητα ενός κυτταρικού συστατικού, όπως το RNA ή η πρωτεΐνη, αφού υποστεί ένα εξωτερικό ερέθισμα.

Αυτή η ρύθμιση είναι ζωτικής σημασίας για την απόκριση στο θερμικό σοκ και επάγεται από τους μεταγραφικούς παράγοντες που ονομάζονται παράγοντες θερμικού σοκ (HSF).

Ανακάλυψη

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τυχαία το 1962 από τον Ιταλό γενετιστή Ferruccio Ritossa.

Ονομάστηκαν πρωτεΐνες θερμικού σοκ λόγω της αυξημένης σύνθεσής τους μετά από θερμικό σοκ στις μύγες φρούτων που μελετούσε ο Ritossa.

Παρατήρησε ότι η θερμότητα και ο μεταβολικός αποσυζεύκτης 2,4-δινιτροφαινόλη προκαλούσαν ένα ιδιαίτερο μοτίβο "φούσκωμα" στα χρωμοσώματα των φρουτόμυγων που υπέφεραν από θερμικό σοκ.

Αυτό το φούσκωμα εξέφραζε πρωτεΐνες θερμικού σοκ, που ονομάζονται επίσης πρωτεΐνες στρες. Το 1974, οι Alfred Tissieres, Herschel Mitchell και Ursula Tracy ανακάλυψαν ότι το θερμικό σοκ ενθαρρύνει την παραγωγή ενός ορισμένου μικρότερου αριθμού πρωτεϊνών και καταστέλλει την παραγωγή ενός μεγαλύτερου αριθμού πρωτεϊνών.

Η διαπίστωση αυτή έδωσε το έναυσμα για την έναρξη μεγαλύτερου αριθμού μελετών σχετικά με αυτά τα βιοχημικά ευρήματα για την επαγωγή του θερμικού σοκ και τον ρόλο του.

Η λειτουργία των πρωτεϊνών θερμικού σοκ

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν μερικούς διαφορετικούς ρόλους. Πέντε σημαντικοί ρόλοι είναι σημαντικό να κατανοηθούν-ρύθμιση στο στρες, ρόλος ως συνοδός, διαχείριση των πρωτεϊνών, καρδιαγγειακή υγεία και ανοσία.

Αναπροσαρμογή στο στρες

Η παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων πρωτεϊνών υψηλού θερμικού σοκ, γνωστών και ως πρωτεϊνών στρες, προκαλείται από περιβαλλοντικές και μεταβολικές καταπονήσεις όπως:

• Μόλυνση
• Φλεγμονή
• Άσκηση
• υπεριώδης ακτινοβολία
• Λιμοκτονία
• Έλλειψη οξυγόνου ή νερού (υποξία)
• Έλλειψη αζώτου στα φυτά
• Έκθεση σε επιβλαβή υλικά όπως αιθανόλη, αρσενικό, ιχνοστοιχεία μετάλλων, αιθανόλη, νικοτίνη
• Χειρουργικό στρες και ιογενείς παράγοντες

Αυτή η ρύθμιση των πρωτεϊνών θερμικού σοκ κατά τη διάρκεια περιβαλλοντικών καταπονήσεων αποτελεί μέρος της απόκρισης στο στρες.

Κατά τη διάρκεια αυτών των περιβαλλοντικών καταπονήσεων, οι πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης δεν μπορούν να αναδιπλωθούν και να χωρέσουν σωστά στην εξωτερική μεμβράνη και, ως εκ τούτου, συσσωρεύονται στον περιπλασματικό χώρο, όπου οι πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης ανιχνεύονται από μια πρωτεάση της εσωτερικής μεμβράνης, η οποία μεταβιβάζει το σήμα μέσω της μεμβράνης στον μεταγραφικό παράγοντα sigmaE.

Οι παράγοντες σίγμα είναι υπομονάδες της RNA πολυμεράσης που κατέχουν κρίσιμους ρόλους στην έναρξη της μεταγραφής, οι οποίοι βοηθούν στα αρχικά βήματα της σύνθεσης του RNA.

Ωστόσο, ορισμένοι ερευνητές διαπιστώνουν ότι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ επιστρατεύονται όταν υπάρχει αύξηση των κατεστραμμένων ή μη φυσιολογικών πρωτεϊνών.

Ορισμένες βακτηριακές πρωτεΐνες θερμικού σοκ υφίστανται αυτή τη διαδικασία αύξησης με την πρόσληψη ενός μηχανισμού που περιλαμβάνει θερμόμετρα RNA. Αυτά τα θερμόμετρα RNA ρυθμίζουν την έκφραση γονιδίων κατά τη διάρκεια αποκρίσεων θερμικού σοκ και ψυχρού σοκ.

Μια σημαντική ανακάλυψη έγινε από ερευνητές που διαπίστωσαν ότι όταν εφαρμόστηκε μια "ήπια προεπεξεργασία θερμικού σοκ" σε μύγες φρούτων, προκάλεσε την έκφραση γονιδίων θερμικού σοκ, επηρεάζοντας κυρίως τη μετάφραση του αγγελιοφόρου RNA και όχι τη μεταγραφή του RNA.

Η διαδικασία αυτή ενίσχυσε σημαντικά την επιβίωσή τους μετά από θερμικό σοκ υψηλότερης θερμοκρασίας.

Αντίστροφα, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ συντέθηκαν επίσης στις καρπομύγες όταν εκτέθηκαν σε παρατεταμένη έκθεση στο κρύο αντί για θερμικό σοκ.

Το αποτέλεσμα αυτό είναι σημαντικό, καθώς δείχνει ότι όταν εκτίθενται σε μια ήπια προεπεξεργασία θερμικού σοκ, υπάρχουν διαδοχικά οφέλη στην πρόληψη της βλάβης και του θανάτου όταν εκτίθενται σε επόμενο θερμικό σοκ και έκθεση στο κρύο.

Ρόλος ως μοριακοί συνοδούς

Ορισμένες πρωτεΐνες θερμικού σοκ δρουν επίσης ως ενδοκυτταρικοί μοριακοί συνοδός για άλλες πρωτεΐνες, διαδραματίζοντας κεντρικό ρόλο στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πρωτεϊνών που αναδιπλώνονται, εξασφαλίζοντας την κατάλληλη πρωτεϊνική διαμόρφωση και αποτρέποντας τη συσσωμάτωση των πρωτεϊνών.

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ δρουν ως σταθεροποιητές στην εκτύλιξη των κακώς διπλωμένων πρωτεϊνών και βοηθούν στη μεταφορά των πρωτεϊνών διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών.

Δεδομένου ότι αυτός ο ρόλος ως μοριακός συνοδός είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση των πρωτεϊνών, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν βρεθεί σε χαμηλά επίπεδα σχεδόν σε όλους τους οργανισμούς.

Διαχείριση

Όταν οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ δεν εκτίθενται σε περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες, δρουν ως "παρατηρητές" παρακολουθώντας τις πρωτεΐνες των κυττάρων.

Η διαδικασία παρακολούθησης αποτελεί μέρος του συστήματος επιδιόρθωσης του κυττάρου, που ονομάζεται κυτταρική απόκριση στρες ή απόκριση θερμικού σοκ- συνίσταται στη μεταφορά των παλαιών πρωτεϊνών στο πρωτεάσωμα του κυττάρου και στη βοήθεια των νεοσυντιθέμενων πρωτεϊνών να διπλώνονται σωστά.

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ φαίνονται πιο επιρρεπείς στην αυτοαποικοδόμηση σε σύγκριση με άλλες πρωτεΐνες λόγω της πρωτεολυτικής τους δράσης, η οποία είναι η διάσπαση των πρωτεϊνών σε πολυπεπτίδια ή αμινοξέα κατά τη διάρκεια οξειδωτικού στρες, πρωτεολυτικής επιθετικότητας ή φλεγμονής.

Καρδιαγγειακό

Ο ρόλος που διαδραματίζουν οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ στο καρδιαγγειακό είναι σημαντικός, με τις Hsp90, Hsp84, Hsp70, Hsp27, Hsp20 και την κρυσταλλίνη ɑB να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο καρδιαγγειακό.

Οι ρόλοι αυτοί περιλαμβάνουν τη δέσμευση της ενδοθηλιακής συνθάσης του μονοξειδίου του αζώτου και της γουανυλικής κυκλάσης, οι οποίες εμπλέκονται στην αγγειακή χαλάρωση, τη διαχείριση του οξειδωτικού στρες και των φυσιολογικών παραγόντων και τη ρύθμιση της καρδιακής μορφογένεσης. Οι HSPs διαδραματίζουν επίσης ρόλο σε:

• Ανάπτυξη φαινοτύπου λείων μυών (τύπος μυών στο αναπνευστικό, ουροποιητικό, γαστρεντερικό και αναπαραγωγικό σύστημα)
• Πρόληψη της συσσώρευσης αιμοπεταλίων
• Στη λειτουργία των καρδιακών μυοκυττάρων
• Πρόληψη της απόπτωσης μετά από ισχαιμικό τραυματισμό
• Λειτουργία των σκελετικών μυών
• Απόκριση των μυών στην ινσουλίνη

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορούν επίσης να αποτελέσουν δυνητικούς θεραπευτικούς στόχους για την ενίσχυση της αγγειακής άμυνας και την καθυστέρηση ή την αποφυγή κλινικών επιπλοκών που προέρχονται από την αθηροθρόμβωση - μια καρδιαγγειακή νόσο.

Ανοσία

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ παίζουν ρόλο στην ανοσία επειδή δεσμεύουν ολόκληρες πρωτεΐνες και πεπτίδια. Αυτή η αλληλεπίδραση, ωστόσο, είναι σπάνια, με τις Hsp70, Hsp90 και gp96 και τις περιοχές πρόσδεσης πεπτιδίων τους να περιέχουν κυρίως αυτή την ικανότητα.

Επιπλέον, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ διεγείρουν τους ανοσοποιητικούς υποδοχείς και τον ρόλο τους στη σωστή αναδίπλωση των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στα προφλεγμονώδη μονοπάτια σηματοδότησης.

Ιατρική σημασία

Παράγοντας θερμικού σοκ 1 (HSF-1)

Ο HSF-1 είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που διαδραματίζει ρόλο στη διατήρηση και ρύθμιση της έκφρασης της Hsp70, η οποία, όπως ανακάλυψαν οι ερευνητές, αποτελεί έναν πολύπλευρο τροποποιητή της καρκινογένεσης. Η καρκινογένεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα φυσιολογικά κύτταρα μετατρέπονται σε καρκινικά κύτταρα.

Σε μια μελέτη με ποντίκια με νοκ-άουτ HSF-1, όπου οι ερευνητές εφάρμοσαν τοπικά ένα μεταλλαξιογόνο (χημικός παράγοντας που βλάπτει μόνιμα το γενετικό υλικό) DMBA, τα ποντίκια με HSF-1 είχαν μειωμένο ποσοστό δερματικών όγκων.

Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η αναστολή του HSF-1 με ένα RNA-απταμερές εξασθενεί τη μιτογενετική σηματοδότηση και ξεκινά την απόπτωση, το πρόγραμμα κυτταρικού θανάτου των καρκινικών κυττάρων.

Σακχαρώδης διαβήτης

Ο σακχαρώδης διαβήτης είναι μια ασθένεια του ανοσοποιητικού συστήματος με περίσσεια γλυκόζης (υπεργλυκαιμία), που συνήθως προκαλείται από ανεπάρκεια ινσουλίνης. Νέες έρευνες υποδεικνύουν συσχέτιση μεταξύ των Hsp70, Hsp60 και του σακχαρώδη διαβήτη.

Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι η αναλογία των eHsp70 και iHsp70 θα μπορούσε να επηρεάσει τον σακχαρώδη διαβήτη, υποδεικνύοντας ότι οι eHsp70 και iHsp70 αποτελούν βιοδείκτες για τη γλυκαιμική και φλεγμονώδη κατάσταση των ασθενών.

Επιπλέον, μια μελέτη εξέτασε την Hsp70 στον ορό του αίματος σε ασθενείς με διαβήτη έναντι ασθενών ελέγχου (χωρίς διαβήτη) και διαπίστωσε ότι οι ασθενείς με διαβήτη είχαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα Hsp70 και μάλιστα υψηλότερα σε ασθενείς που είχαν διαβήτη για περισσότερα από πέντε χρόνια από ό,τι οι νεοδιαγνωσθέντες.

Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι τα επίπεδα της Hsp70 στον ορό του αίματος υποδηλώνουν μεταβολική διαταραχή στην πορεία του διαβήτη.

Καρκίνος

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν τη δυνατότητα να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο όσον αφορά τον εντοπισμό του καρκίνου. Η υψηλή έκφραση των εξωκυτταρικών πρωτεϊνών θερμικού σοκ έχει αποδειχθεί ότι υποδεικνύει ιδιαίτερα επιθετικά καρκινικά κύτταρα.

Επίσης, συσχετίζεται με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, το στάδιο του καρκίνου και την κακή κλινική έκβαση, γεγονός που υποδηλώνει τη δυνητική χρήση της έκφρασης των πρωτεϊνών θερμικού σοκ στη διαδικασία διάγνωσης του καρκίνου. Οι ογκολόγοι έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν τις πρωτεΐνες θερμικού σοκ ακόμη και για τη διάγνωση του καρκίνου του στόματος.

Τεχνικές όπως η ανοσοδοκιμασία σημείου και η ELISA έχουν δείξει δυνατότητες στη διάγνωση του καρκίνου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ειδικά για τις HSP αντισώματα φάγων είναι ευεργετικά στη διάγνωση του καρκίνου σε δοκιμαστικό σωλήνα (in-vitro).

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν επίσης αποδειχθεί ότι αλληλεπιδρούν με τις προσαρμογές του καρκίνου, όπως η αντίσταση στα φάρμακα, η παραγωγή καρκινικών κυττάρων και η διάρκεια ζωής. Η ρύθμιση προς τα πάνω και προς τα κάτω των microRNA που σχετίζονται με τον καρκίνο ονομάζονται ογκομερίδια.

Η Hsp90 είναι ένας από τους πιο υποσχόμενους υποψηφίους για τη διάγνωση, την πρόγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου και οι Hsp70, Hsp60 και μικρές HSP έχουν αποδειχθεί ότι έχουν πιθανά οφέλη για τη θεραπεία:

• Νευροεκφυλιστικές ασθένειες
• Ισχαιμία
• Κυτταρικό θάνατο
• Αυτοανοσία
• Απόρριψη μοσχεύματος
• Άλλες κρίσιμες ασθένειες

Φαρμακευτικές εφαρμογές

Εμβόλια κατά του καρκίνου

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ δρουν αποτελεσματικά ως ανοσολογικά βοηθητικά, τα οποία μπορούν να αυξήσουν την ανοσολογική απόκριση σε ένα εμβόλιο.

Επιπλέον, ορισμένες μελέτες υποδηλώνουν ότι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορεί να εμπλέκονται στη δέσμευση των πρωτεϊνικών θραυσμάτων νεκρών και κακοήθων κυττάρων, όπως τα καρκινικά κύτταρα, και να τα φέρνουν στο ανοσοποιητικό σύστημα για να τα καταπολεμήσει.

Έχει επίσης βρεθεί ότι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ επηρεάζουν τα μονοπάτια σηματοδότησης που αποτελούν μέρος του σχηματισμού καρκινικών κυττάρων ή της καρκινογένεσης. Τελικά, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορούν ενδεχομένως να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα των εμβολίων κατά του καρκίνου. Οι απομονωμένες πρωτεΐνες θερμικού σοκ από καρκινικά κύτταρα μπορούν να λειτουργήσουν ως εμβόλιο κατά του όγκου.

Δεδομένου ότι τα καρκινικά κύτταρα βρίσκονται υπό συνεχή πίεση και πρέπει να συντηρούν μεγάλο αριθμό μεταλλαγμένων ογκογονιδίων ή γονιδίων που προκαλούν καρκίνο, δημιουργούν μια εξαιρετική ποσότητα πρωτεϊνών θερμικού σοκ μέσα στα καρκινικά κύτταρα.

Όταν απομονώνονται από τον όγκο, αυτές οι συγκεκριμένες πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν ένα ρεπερτόριο πεπτιδίων που λειτουργεί ως χάρτης ή δακτυλικό αποτύπωμα των καρκινικών κυττάρων από τα οποία προήλθαν.

Αυτές οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ έχουν τη δυνατότητα να εφαρμοστούν πίσω στον ασθενή για να βοηθήσουν στην καταπολέμηση του όγκου με στόχο την οπισθοδρόμηση του όγκου.

Αντικαρκινικά θεραπευτικά

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ εκφράζονται σε μεγάλο βαθμό ενδοκυτταρικά στα καρκινικά κύτταρα. Είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων, προωθώντας ακόμη και πιο διεισδυτικά κύτταρα ή το σχηματισμό μεταστάσεων των όγκων.

Εξαιτίας αυτού, οι αναστολείς μικρών μορίων των πρωτεϊνών θερμικού σοκ, όπως η Hsp90, έχουν τη δυνατότητα να αποτελέσουν αντικαρκινικό θεραπευτικό μέσο. Οι ερευνητές μελετούν αυτά τα πιθανά θεραπευτικά μέσα. Ωστόσο, οι κλινικές δοκιμές δεν έχουν ακόμη περάσει.

Θεραπεία της αυτοανοσίας

Οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορούν να δράσουν ως μοριακά πρότυπα που σχετίζονται με βλάβες, μόρια στα κύτταρα που αποτελούν μέρος της έμφυτης ανοσολογικής απόκρισης και απελευθερώνονται από κύτταρα που πεθαίνουν από τραύμα ή λοίμωξη. Ως εκ τούτου, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορούν να ενθαρρύνουν εξωκυτταρικά ορισμένες αυτοάνοσες ασθένειες.

Ωστόσο, έχει διαπιστωθεί ότι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ασθενείς με αυτοάνοσα νοσήματα για να προκαλέσουν ανοσολογική ανοχή και να βοηθήσουν στη θεραπεία αυτών των νοσημάτων.

Οι αναστολείς της Hsp90 έχουν επίσης τη δυνατότητα να θεραπεύσουν αυτοάνοσα νοσήματα με το ρόλο τους στη σωστή αναδίπλωση των προφλεγμονωδών πρωτεϊνών. Ασθένειες όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα και ο διαβήτης τύπου 1 μπορούν να αντιμετωπιστούν μέσω θεραπειών αυτοανοσίας.

Εφαρμογές στο σπίτι

Έκθεση σε θερμότητα

Η σκόπιμη έκθεση στη θερμότητα, ιδίως η χρήση σάουνας, μπορεί να διαδραματίσει ευεργετικό ρόλο στη διατήρηση της καλής υγείας και έχει οφέλη που κυμαίνονται από την καρδιαγγειακή υγεία έως την απελευθέρωση αυξητικών ορμονών.

Η σάουνα που χρησιμοποιείται 2-3x την εβδομάδα, έως και 7x την εβδομάδα από 5-20 λεπτά ανά συνεδρία σε θερμοκρασία περίπου 80-100℃ (176-212℉) μπορεί να ωφελήσει την καρδιαγγειακή υγεία, να βελτιώσει τη διάθεση απελευθερώνοντας δινορφίνες και ενδορφίνες και να βελτιώσει τις αντιδράσεις στο στρες.

Η έκθεση στη θερμότητα είναι μια μορφή ορμέμωσης, ένα ήπιο, ανεκτό στρες για το σώμα που οδηγεί σε θετική προσαρμογή.

Η χρήση σάουνας μπορεί να μειώσει τα επίπεδα κορτιζόλης ή στρες και να ενθαρρύνει την ενεργοποίηση των μονοπατιών επιδιόρθωσης του DNA και μακροζωίας, αυξάνοντας τις πρωτεΐνες θερμικού σοκ.

Το θερμικό στρες που δημιουργείται στο σώμα από τη χρήση της σάουνας, ρυθμίζει ενδοκυτταρικά τις πρωτεΐνες θερμικού σοκ, αποτρέποντας τη συσσώρευση πρωτεϊνών, βοηθώντας στη μεταφορά πρωτεϊνών επιδιόρθωσης και ενισχύοντας το ανοσοποιητικό σύστημα.

Το θερμικό στρες έχει τεράστια οφέλη για τη συνολική υγεία όλων των ανθρώπων. Μελέτες δείχνουν ότι η έγκαιρη θερμική καταπόνηση μπορεί να επιφέρει οφέλη που συνήθως συναντώνται στην άσκηση για όσους δεν μπορούν να ασκηθούν στον βαθμό που συνιστάται λόγω ηλικίας, τραυματισμού ή/και χρόνιας ασθένειας.

Έκθεση στο κρύο

Η σκόπιμη έκθεση στο κρύο έχει επίσης οφέλη για τις πρωτεΐνες θερμικού σοκ. Μια μελέτη σχετικά με την έκθεση στο κρύο διαπίστωσε ότι οι χαμηλές θερμοκρασίες είχαν ως αποτέλεσμα την ιστικά επιλεκτική εισαγωγή πρωτεϊνών θερμικού σοκ στον καφέ λιπώδη ιστό, γεγονός που έχει σημαντικά μεταβολικά οφέλη.

Αυτή η επαγόμενη από το κρύο έκφραση των πρωτεϊνών θερμικού σοκ έχει συγκεκριμένα οφέλη, καθώς υπάρχει ενισχυμένη σύνδεση των μεταγραφικών παραγόντων τους στο DNA.

Αποτέλεσμα

Εν κατακλείδι, ο κόσμος των πρωτεϊνών θερμικού σοκ (HSPs) αποδεικνύεται μια πολλά υποσχόμενη οδός στην προσπάθειά μας να κατανοήσουμε καλύτερα και να καταπολεμήσουμε τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Αυτές οι πρωτεΐνες στρες, που είναι επιφορτισμένες με την αναδίπλωση των μετουσιωμένων πρωτεϊνών και τη διατήρηση της κυτταρικής ισορροπίας, προσφέρουν πιθανές ανακαλύψεις στην ανάπτυξη θεραπειών.

Καθώς ξετυλίγουμε τον περίπλοκο βιολογικό ιστό, η στόχευση των πρωτεϊνών θερμικού σοκ θα μπορούσε να αποτελέσει το κλειδί για την αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, προσφέροντας ελπίδα για βελτιωμένες θεραπείες και ένα καλύτερο μέλλον.

Αναφορές

Βακτηριακοί παράγοντες σίγμα και παράγοντες αντι-σίγμα: PMC.

Καρκινογένεση - Βικιπαίδεια

Χαρακτηρισμός και ρύθμιση της έκφρασης της πρωτεΐνης θερμικού σοκ που προκαλείται από το ψύχος στον καφέ λιπώδη ιστό ποντικού

Πρωτόκολλα σκόπιμης έκθεσης σε θερμότητα για την υγεία και την απόδοση - Εργαστήριο Huberman

Εξωκυτταρικές πρωτεΐνες θερμικού σοκ και καρκίνος: PMC

Θερμικό στρες και καρδιαγγειακές, ορμονικές και πρωτεΐνες θερμικού σοκ στον άνθρωπο | Journal of Athletic Training

Πρωτεΐνη θερμικού σοκ - μια επισκόπηση | ScienceDirect Topics

Πρωτεΐνες θερμικού σοκ: συνοδός της επιδιόρθωσης του DNA | Oncogene.

Πρωτεΐνες θερμικού σοκ: ένας θεραπευτικός στόχος που αξίζει να εξεταστεί - PMC.

Πρωτεΐνες θερμικού σοκ: ScienceDirect: Επισκόπηση των μοριακών συνοδών - ScienceDirect

Πρωτεΐνη θερμικού σοκ - Βικιπαίδεια

Αυξημένος λόγος eHSP70 προς iHSP70 σε προδιαβητικές και διαβητικές μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες: ένας βιοδείκτης καρδιομεταβολικού κινδύνου | SpringerLink

Τα αυξημένα επίπεδα HSP70 στον ορό σχετίζονται με τη διάρκεια του διαβήτη - PMC

Θερμόμετρο RNA - Βικιπαίδεια

Οι μικρές πρωτεΐνες θερμικού σοκ είναι απαραίτητες για τη μετανάστευση της καρδιάς και τον προσδιορισμό της πλευρικότητας στο ψάρι ζέβρα - PMC

Πρωτεΐνες στρες (θερμικό σοκ) | Circulation Research

Μεταγραφή (βιολογία) - Βικιπαίδεια

Αποποίηση ευθύνης

Το περιεχόμενο αυτού του άρθρου παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν προορίζεται να υποκαταστήσει την επαγγελματική ιατρική συμβουλή, διάγνωση ή θεραπεία. Συνιστάται πάντα να συμβουλεύεστε έναν εξειδικευμένο πάροχο υγειονομικής περίθαλψης πριν προβείτε σε οποιαδήποτε αλλαγή που σχετίζεται με την υγεία σας ή αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή ανησυχίες σχετικά με την υγεία σας. Η Anahana δεν ευθύνεται για τυχόν λάθη, παραλείψεις ή συνέπειες που μπορεί να προκύψουν από τη χρήση των παρεχόμενων πληροφοριών.