211service.com
En springvand af ungdom i mitokondrier?
At skrue et enzym op i en celles kraftcenter - mitokondrierne - gør cellen modstandsdygtig over for stress og død, ifølge en undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Celle . Resultaterne kunne give et nyt sæt mål for lægemidler til behandling af sygdomme relateret til aldring, herunder Alzheimers og diabetes. Forskere siger, at forskningen også kan pege på den længe søgte kilde til kaloriebegrænsningers livsforlængende fordele.
Ungdoms mitokondrier: Mitokondriet, vist her, er en lille cellulær struktur, der omdanner kemisk brændstof til cellulær energi. Boost af visse enzymer i mitokondrierne beskytter cellen mod stress og død og kan give nye lægemiddelmål for sygdomme relateret til aldring.
Nu har vi en måde at lave lægemidler på, der kan forhindre celler i at dø og forhindre sygdomme som Alzheimers, siger David Sinclair , en biolog ved Harvard Medical School i Boston, der ledede arbejdet. Resultaterne udvider fokus på Sirtris Pharmaceuticals , et firma baseret i Cambridge, MA, og medstiftet af Sinclair, som udvikler forbindelser, der er målrettet mod sirtuinerne, en klasse af enzymer, der tidligere var knyttet til lang levetid. (Se Entusiasten.) Indtil videre har virksomheden fokuseret på et molekyle, der er rettet mod SIRT1, et enzym, der også booster mitokondriesundheden, men som findes uden for mitokondrierne. SIRT1 er toppen af isbjerget, siger Sinclair. Andre sirtuiner er også vigtige til behandling af ældningssygdomme.
Mitokondrier er små energifabrikker i hver celle, der omdanner kemisk brændstof til energi. En voksende mængde af beviser tyder på, at mitokondriel funktion spiller en afgørende rolle i aldring og aldersrelaterede lidelser, såsom Alzheimers, Parkinsons, hjertesygdomme og type 2-diabetes. For eksempel er mitokondrier hos ældre mennesker mindre effektive end dem hos yngre mennesker - en ændring, der kan ligge til grund for insulinresistens, en forløber for diabetes.
I undersøgelsen gensplejsede Sinclair og hans samarbejdspartnere celler til at udtrykke højere niveauer af et mitokondrielt enzym kaldet NAMPT og udsatte derefter disse celler for giftige kemikalier. De fandt ud af, at celler med højere enzymniveauer var bedre beskyttet mod disse kemikalier og mere modstandsdygtige over for celledød. Forskerne fandt også ud af, at så længe cellernes mitokondrier var sunde, kunne cellerne holde sig i live, uanset tilstanden i resten af cellen. Det betyder, at mitokondrierne er gatekeeperne for celleoverlevelse, siger Sinclair.
Multimedier
Harvard-biolog David Sinclair beskriver sin forskning og vigtigheden af aldersrelateret terapi.
Forøgelse af niveauerne af NAMPT-enzymet øger mængden af et kemikalie kendt som NAD, en nøglefaktor i mange metaboliske reaktioner. NAD er også afgørende for funktionen af sirtuiner, som tidligere har været forbundet med lang levetid. (Se The Fountain of Health.) De celleoverlevelsesfordele, der ses i den aktuelle undersøgelse, ser ud til at være afhængige af to af disse enzymer: SIRT3 og SIRT4, som kunne give nye mål for lægemidler til at forhindre ældningssygdomme, siger Sinclair. Hvis du kan finde et lægemiddel, der aktiverer SIRT3-enzymet, kan du holde celler i live, når de ellers ville dø, som for eksempel ved en neurodegenerativ lidelse.
Sinclair foreslår også, at denne mekanisme ligger til grund for levetidsfordelene ved kaloriebegrænsning. Årtiers forskning har vist, at en kost, der giver tilstrækkelig ernæring, men alvorligt begrænser kalorieindtaget, øger levetiden hos fluer, orme og mus og ser ud til at beskytte mod ældningssygdomme. Vi ved, at kaloriebegrænsning holder mitokondrierne sunde, og vi tror, vi har afdækket en vigtig mekanisme for, hvordan kaloriebegrænsning virker, siger Sinclair. Det er spændende, fordi det involverer mitokondrierne, cellens energispids.
Andre forskere er enige om, at arbejdet er spændende, men de advarer om, at det endnu ikke er klart, hvilken rolle enzymerne spiller i aldring eller i virkningerne af kaloriebegrænsning. Folk har fremført argumenter for, at NAD-niveau er vigtigt, men på dette tidspunkt er det en af mange spillere, siger David Finkelstein , biolog ved National Institute on Aging.
Yderligere undersøgelser er nødvendige for virkelig at vurdere rollen af disse enzymer, siger Matt Kaeberlein , biolog ved University of Washington. Disse enzymer kunne potentielt være vigtige regulatorer af sygdom og potentielt nyttige lægemiddelmål, men vi er nødt til at komme ind i dyremodeller for at finde ud af, hvor vigtige de er, siger han. Det meste af den nuværende forskning var begrænset til cellelinjer, men Sinclair og hans kolleger studerer nu en mus, der overudtrykker mitokondrieenzymet. Hvis musene er langlivede og viser resistens over for aldersrelateret sygdom, vil det understøtte denne hypotese, siger Kaeberlein.
Sirtris CEO og medstifter Christopher Westphal siger, at virksomheden, som allerede kører kliniske forsøg med et potentielt anti-diabetes-molekyle, der er rettet mod SIRT1, screener for forbindelser, der er rettet mod en række af sirtuinerne. Men Westphal vil ikke sige, om virksomheden har identificeret specifikke forbindelser, der er målrettet mod SIRT3 og SIRT4. SIRT3 og SIRT4 ser også ud til at være interessante for diabetes, siger Westphal. Måske ville de behandle det på en anden måde end SIRT1.