Антивозрастные белки могут лечить диабет, ожирение и рак
Впервые подробно исследовано семейство белков долголетия. Новое понимание может помочь в создании инновационных методов лечения целого ряда заболеваний, включая некоторые виды рака, ожирение и диабет.
Семейство молекул, называемых белками клото, на протяжении десятилетий заинтриговало исследователей, интересующихся процессом старения.
Они «названы в честь греческой богини, прядущей нить жизни». Участвуя в метаболизме, они также играют роль в долголетии.
Исследования в конце 1990-х годов показали, что мыши с мутировавшими генами Klotho страдают от состояния, аналогичного преждевременному старению: у них была гораздо более короткая продолжительность жизни, они стали бесплодными и даже заболели артериосклерозом, остеопорозом и эмфиземой, а также атрофией кожи.
Более позднее исследование также показало, что сверхэкспрессия генов Klotho увеличивает продолжительность жизни мышей за счет изменения передачи сигналов инсулина и инсулиноподобного фактора роста 1.
Изучение Клото
Недавнее исследование позволяет по-новому взглянуть на структуру этих белков. Исследователи намеревались лучше понять, что они делают в организме и как они это делают. Ученые из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, считают, что их результаты имеют значение для будущего лечения многих заболеваний, включая ожирение, диабет и некоторые виды рака.
В семействе Клото есть два белка: альфа и бета. Оба являются рецепторами, которые находятся на мембранах определенных тканей. Они работают вместе с молекулами, называемыми эндокринными FGF, которые регулируют метаболические процессы в тканях и органах, включая мозг, печень и почки.
Белки Klotho и FGF действуют в тесном взаимодействии. Фактически, те, кто интересуется долголетием, в течение некоторого времени обсуждали, являются ли белки Клото или FGF молекулами, ответственными за изменение старения.
Используя рентгеновскую кристаллографию, команда построила подробную картину структуры бета-Клото. Результаты публикуются на этой неделе в журнале. Природа.
Их первое открытие заключалось в том, что бета-клото является основным рецептором для FGF21, гормона, который вырабатывается во время голодания. FGF21 обладает рядом эффектов - например, он увеличивает чувствительность к инсулину и усиливает метаболизм глюкозы, что способствует снижению веса.
Старший автор исследования Джозеф Шлессинджер, заведующий кафедрой фармакологии Йельской школы медицины, объясняет важность этого открытия, говоря: «Подобно инсулину, FGF21 стимулирует метаболизм, включая поглощение глюкозы.
«На животных и в некоторых клинических испытаниях FGF21, - продолжает он, - это показывает, что вы можете увеличить сжигание калорий без изменения приема пищи, и теперь мы понимаем, как улучшить биологическую активность FGF21».
Использование Klotho в терапевтических целях
Если бы активность этого гормона можно было стимулировать фармакологически, это могло бы быть полезно при лечении таких состояний, как диабет и ожирение. В статье команда также описывает вариант FGF21, который в 10 раз более эффективен, потенциально предлагая еще большее терапевтическое преимущество.
Кроме того, они обнаружили доказательства того, как гликозидаза - фермент с аналогичной структурой, который расщепляет сахара - превратился в рецептор гормона, «который снижает уровень сахара в крови». Как добавляет Шлессинджер, это «не может быть совпадением».
Существует огромная потребность в более эффективных методах лечения ожирения и диабета, поэтому все, что может предложить новый путь, скорее всего, привлечет большое внимание.
Улучшение этого пути могло бы принести пользу. С другой стороны, авторы считают, что блокирование этого пути может привести к более эффективному лечению рака печени и заболеваний костей.
В заключение Шлессинджер резюмирует предстоящий долгий путь: «Следующим шагом будет улучшение гормонов, создание новых сильнодействующих блокаторов, исследования на животных и продвижение вперед». Другие исследования уже находятся в стадии разработки.
