Proteiny proti stárnutí mohou léčit cukrovku, obezitu a rakovinu
Rodina proteinů dlouhověkosti byla poprvé podrobně prozkoumána. Nový pohled může pomoci vytvořit inovativní léčbu řady nemocí, včetně některých druhů rakoviny, obezity a cukrovky.
Rodina molekul zvaných proteiny Klotho po celá desetiletí zaujala vědce zajímající se o proces stárnutí.
Jsou pojmenovány podle řecké bohyně, která točila nit života. Podílejí se na metabolismu a podle všeho také hrají roli v dlouhověkosti.
Studie z konce 90. let ukázaly, že myši s mutovanými geny Klotho trpí stavem podobným předčasnému stárnutí: měly mnohem kratší délku života, byly neplodné a dokonce se u nich vyvinula arterioskleróza, osteoporóza a emfyzém, stejně jako atrofie kůže.
Pozdější studie také zjistila, že nadměrná exprese genů Klotho prodloužila životnost myší změnou inzulínu a signalizace růstového faktoru 1 podobného inzulínu.
Zkoumá Klotho
Nedávná studie bere nový, podrobnější pohled na strukturu těchto proteinů. Vědci se rozhodli lépe porozumět tomu, co dělají v těle a jak to dělají. Vědci z Yale University v New Haven, CT, věří, že jejich nálezy mají důsledky pro budoucí léčbu mnoha stavů, včetně obezity, cukrovky a některých druhů rakoviny.
V rodině Klotho existují dva proteiny: alfa a beta. Oba jsou receptory, které sedí na membránách určitých tkání. Pracují ve spojení s molekulami nazývanými endokrinní FGF, které regulují metabolické procesy v tkáních a orgánech včetně mozku, jater a ledvin.
Klotho proteiny a FGF fungují v těsné blízkosti. Ve skutečnosti ti, kteří se zajímají o dlouhověkost, po nějakou dobu diskutovali o tom, zda jsou molekuly odpovědné za změnu stárnutí proteiny Klotho nebo FGF.
Pomocí rentgenové krystalografie vytvořil tým podrobný obraz struktury beta-Klotho. Výsledky jsou zveřejněny tento týden v časopise Příroda.
Jejich prvním objevem bylo, že beta-Klotho je primárním receptorem pro FGF21, hormon, který se produkuje během hladovění. FGF21 má řadu účinků - například zvyšuje citlivost na inzulín a zvyšuje metabolismus glukózy, aby vyvolal úbytek hmotnosti.
Hlavní autor studie Joseph Schlessinger, který je předsedou farmakologie na Lékařské fakultě Yale, vysvětluje význam tohoto zjištění slovy: „FGF21 stimuluje stejně jako inzulín metabolismus včetně vychytávání glukózy.
"U zvířat a v některých klinických studiích s FGF21," pokračuje, "ukazuje, že můžete zvýšit spalování kalorií bez změny příjmu potravy, a nyní chápeme, jak zlepšit biologickou aktivitu FGF21."
Terapeutické použití Klotho
Pokud lze aktivitu tohoto hormonu stimulovat farmakologicky, může to být užitečné při léčbě stavů, jako je cukrovka a obezita. V článku tým také popisuje variantu FGF21, která je 10krát účinnější a potenciálně nabízí ještě větší terapeutickou výhodu.
Dále našli důkazy o tom, jak se glykosidáza - podobně strukturovaný enzym, který štěpí cukry - vyvinula v hormonální receptor „který snižuje hladinu cukru v krvi“. Jak dodává Schlessinger, „to nemusí být náhoda“.
Existuje obrovská potřeba efektivnější léčby obezity a cukrovky, takže je pravděpodobné, že cokoli, co nabídne novou cestu, získá velkou pozornost.
Posílení této cesty by mohlo být přínosem. Na druhé straně mince se autoři domnívají, že blokování cesty by mohlo vést k lepší léčbě rakoviny jater a onemocnění kostí.
Na závěr Schlessinger shrnuje dlouhou cestu vpřed: „Dalším krokem bude výroba lepších hormonů, výroba nových silných blokátorů, studie na zvířatech a posun vpřed.“ Připravují se další studie.
