Białka przeciwstarzeniowe mogą leczyć cukrzycę, otyłość i raka
Po raz pierwszy szczegółowo zbadano rodzinę białek długowieczności. Nowe spojrzenie może pomóc w opracowaniu innowacyjnych metod leczenia szeregu chorób, w tym niektórych nowotworów, otyłości i cukrzycy.
Rodzina cząsteczek zwanych białkami Klotho od dziesięcioleci intryguje naukowców zainteresowanych procesem starzenia.
Zostały „nazwane na cześć greckiej bogini, która utknęła nić życia”. Zaangażowane w metabolizm wydają się również odgrywać rolę w długowieczności.
Badania przeprowadzone pod koniec lat 90.XX wieku wykazały, że myszy ze zmutowanymi genami Klotho cierpią na stan podobny do przedwczesnego starzenia: miały znacznie krótszą żywotność, stały się bezpłodne, a nawet rozwinęły miażdżycę, osteoporozę i rozedmę, a także atrofię skóry.
Późniejsze badanie wykazało również, że nadekspresja genów Klotho wydłużyła żywotność myszy poprzez zmianę sygnalizacji insuliny i insulinopodobnego czynnika wzrostu 1.
Badanie Klotho
Niedawne badanie dotyczy świeżego, bardziej szczegółowego spojrzenia na strukturę tych białek. Naukowcy postanowili lepiej zrozumieć, co robią w organizmie i jak to robią. Naukowcy z Uniwersytetu Yale w New Haven, CT, uważają, że ich odkrycia mają wpływ na przyszłe leczenie wielu schorzeń, w tym otyłości, cukrzycy i niektórych nowotworów.
W rodzinie Klotho są dwa białka: alfa i beta. Oba są receptorami, które znajdują się na błonach niektórych tkanek. Działają w połączeniu z cząsteczkami zwanymi endokrynnymi FGF, które regulują procesy metaboliczne w tkankach i narządach, w tym mózgu, wątrobie i nerkach.
Białka Klotho i FGF działają w zwarciu. W rzeczywistości osoby zainteresowane długowiecznością od jakiegoś czasu debatują, czy białka Klotho czy FGF są cząsteczkami odpowiedzialnymi za zmianę procesu starzenia.
Korzystając z krystalografii rentgenowskiej, zespół stworzył szczegółowy obraz struktury beta-Klotho. Wyniki opublikowano w tym tygodniu w czasopiśmie Natura.
Ich pierwszym odkryciem było to, że beta-Klotho jest głównym receptorem FGF21, hormonu wytwarzanego podczas głodu. FGF21 ma szereg efektów - na przykład zwiększa wrażliwość na insulinę i nasila metabolizm glukozy, aby wywołać utratę wagi.
Starszy autor badań Joseph Schlessinger, który jest przewodniczącym farmakologii w Yale School of Medicine, wyjaśnia znaczenie tego odkrycia, mówiąc: „Podobnie jak insulina, FGF21 stymuluje metabolizm, w tym wychwyt glukozy.
„U zwierząt i w niektórych badaniach klinicznych FGF21”, kontynuuje, „pokazuje, że można zwiększyć spalanie kalorii bez zmiany spożycia pokarmu, a teraz wiemy, jak poprawić biologiczną aktywność FGF21”.
Stosowanie Klotho w celach terapeutycznych
Gdyby aktywność tego hormonu można było stymulować farmakologicznie, mógłby on być przydatny w leczeniu schorzeń, takich jak cukrzyca i otyłość. W artykule zespół opisuje również wariant FGF21, który jest 10 razy silniejszy, potencjalnie oferując jeszcze większą korzyść terapeutyczną.
Ponadto znaleźli dowody na to, że glikozydaza - enzym o podobnej strukturze, który rozkłada cukry - wyewoluował do receptora hormonalnego „obniżającego poziom cukru we krwi”. Jak dodaje Schlessinger, „może to nie być przypadek”.
Istnieje ogromne zapotrzebowanie na skuteczniejsze metody leczenia otyłości i cukrzycy, więc wszystko, co może zaoferować nowatorską drogę, prawdopodobnie wzbudzi duże zainteresowanie.
Ulepszenie tej ścieżki mogłoby przynieść korzyści. Z drugiej strony autorzy uważają, że zablokowanie szlaku może prowadzić do lepszych metod leczenia raka wątroby i chorób kości.
Schlessinger podsumowuje długą drogę: „Następnym krokiem będzie produkcja lepszych hormonów, nowych silnych blokerów, badanie na zwierzętach i pójście naprzód”. Więcej badań jest już w przygotowaniu.
