Naukowcy z Uniwersytetu Kumamoto zidentyfikowali liazę cytrynianową ATP (ACLY) jako kluczowy enzym wywołujący przewlekłe zapalenie w starzejących się komórkach. Blokowanie ACLY redukuje geny związane ze stanem zapalnym i oferuje nową strategię leczenia chorób związanych ze starzeniem się oraz promowania zdrowego starzenia się.
Zespół badawczy z Uniwersytetu Kumamoto dokonał znaczącego przełomu w badaniach nad starzeniem się i stanami zapalnymi. Ponieważ społeczeństwo Japonii starzeje się w bezprecedensowym tempie, uwaga skupiła się na wydłużaniu długości życia w zdrowiu, a nie tylko ogólnej długości życia.
Badania skupiają się na „starzeniu komórkowym” – procesie, w którym komórki przestają się dzielić i wchodzą w stan związany z przewlekłym stanem zapalnym i starzeniem się. Ten stan komórkowy, znany jako fenotyp wydzielniczy związany ze starzeniem się (SASP), obejmuje wydzielanie białek zapalnych, które przyspieszają starzenie się i choroby, takie jak demencja, cukrzyca i miażdżyca.
Naukowcy odkryli, że liaza cytrynianowa ATP (ACLY), enzym zaangażowany w przekształcanie cytrynianu w acetylo-CoA, odgrywa kluczową rolę w aktywacji SASP. Odkrycia tego dokonano dzięki zaawansowanemu sekwencjonowaniu i analizom bioinformatycznym ludzkich fibroblastów – rodzaju komórek występujących w całym organizmie.
Wykazali, że blokowanie aktywności ACLY, genetycznie lub za pomocą inhibitorów, znacząco zmniejsza ekspresję genów związanych ze stanem zapalnym w starzejących się komórkach. Sugeruje to, że ACLY jest kluczowym czynnikiem w utrzymaniu środowiska prozapalnego w starzejących się tkankach.
Szlak ACLY-BRD4 i zapalenie
Co więcej, badanie ujawniło, że acetylo-CoA pochodzący z ACLY modyfikuje histony, białka, które DNA zawija się, umożliwiając czytnikowi chromatyny BRD4 aktywację genów zapalnych. Celując w szlak ACLY-BRD4, badacze byli w stanie stłumić reakcje zapalne u starszych myszy, podkreślając potencjał inhibitorów ACLY w kontrolowaniu przewlekłego stanu zapalnego przy jednoczesnym utrzymaniu zdrowego starzenia się.
Odkrycie to otwiera nowe możliwości opracowania terapii ukierunkowanych konkretnie na szkodliwe aspekty starzenia się komórek bez ich usuwania, oferując obiecującą strategię leczenia starzenia się i chorób z nim związanych. Badania stanowią krok w kierunku terapii, które mogą kontrolować starzenie się komórek, promując dłuższe i zdrowsze życie.
Odniesienie: „Metabolizm cytrynianów kontroluje starzejące się mikrośrodowisko poprzez przebudowę czynników prozapalnych” Kan Etoh, Hirotaka Araki, Tomoaki Koga, Yuko Hino, Kanji Kuribayashi, Shinjiro Hino i Mitsuyoshi Nakao, 22 lipca 2024 r., Raporty komórkowe.
DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114496
Finansowanie: Japońskie Towarzystwo Promocji Nauki, Koalicja Uniwersytetów na rzecz Programu Doskonałości Badań (CURE), Murakami Farm Co., Ltd., Międzyuczelniana Sieć Badawcza na rzecz Wysokiej Głębokiej Omiki Instytutu Embriologii i Genetyki Molekularnej (IMEG), Kumamoto Uniwersytet
