Naukowcy zbadali lek o nazwie IU1 ze względu na jego potencjał łagodzenia problemów związanych z wiekiem w systemach kontroli jakości białek.
Starzenie się jest procesem nieuniknionym, często związanym z wieloma schorzeniami. W rezultacie badania nad skutkami starzenia stają się coraz ważniejsze, a naukowcy badają sposoby spowolnienia starzenia i łagodzenia jego szkodliwego wpływu na organizm ludzki. Chociaż starzenie się prowadzi do stopniowego pogarszania się stanu wszystkich układów organizmu, jednym z głównych czynników przyczyniających się do tego jest zaburzenie homeostazy białek, znane również jako „proteostaza”.
Nasze komórki posiadają kilka mechanizmów, które pomagają wykryć uszkodzone lub nieprawidłowo sfałdowane białka i je rozbić. Te systemy „kontroli jakości białek” zapobiegają agregacji i gromadzeniu się wadliwych białek, powodując stres komórkowy i długotrwałe problemy.
W miarę starzenia się systemy te słabną, co stwarza podłoże dla wielu chorób zwyrodnieniowych i schorzeń przewlekłych związanych z wiekiem. Zatem zapobieganie zakłóceniom mechanizmów proteostazy może być kluczem do wydłużenia długowieczności i poprawy jakości życia osób starszych.
Nowe badania nad systemami proteostazy
W tym duchu zespół badawczy z Korei postanowił zbadać związek między dwoma podstawowymi systemami kontroli jakości białek, a mianowicie proteasomami i autofagią. Naukowcy pod kierunkiem profesora Seoganga Hyuna z Uniwersytetu Chung-Ang w Korei zidentyfikowali lek, który może zachować wydajność tych systemów, wykazując ciekawe działanie przeciwstarzeniowe. Badanie to udostępniono online 15 sierpnia 2024 r. w czasopiśmie Autofagia.
Proteasomy to kompleksy białkowe, które rozkładają wadliwe białka na mniejsze peptydy. Z drugiej strony autofagia to proces, w wyniku którego komórki degradują i poddają recyklingowi większe struktury, w tym agregaty białkowe, poprzez tworzenie wyspecjalizowanych pęcherzyków. Obydwa systemy współpracują, aby utrzymać proteostazę, ale mechanizm ich synergistycznej aktywacji w celu łagodzenia skutków starzenia nie jest dobrze poznany.
Na szczęście interesujący związek przykuł uwagę profesora Hyuna. „Kilka lat temu na konferencji akademickiej dowiedziałem się, że pewien lek o nazwie IU1 może zwiększać aktywność proteasomów, co zachęciło naszą grupę do przetestowania jego działania przeciwstarzeniowego” – wyjaśnia.
Do badania procesu starzenia naukowcy wykorzystali model zwierzęcy: muszki owocowe z tego rodzaju Drosophila. Ponieważ muszki owocowe żyją krótko, a związane z wiekiem zanikanie ich mięśni jest podobne do tego u ludzi, Drosophila stanowi cenny model do badania starzenia się. Potraktowali muchy lekiem IU1 i zmierzyli różne parametry związane z zachowaniem i proteostazą.
Obiecujące wyniki z modeli zwierzęcych i ludzkich
Wyniki były całkiem obiecujące, jak zauważa prof. Hyun: „Hamowanie aktywności peptydazy specyficznej dla ubikwityny 14 (USP14), składnika kompleksu proteasomu, za pomocą IU1 zwiększało nie tylko aktywność proteasomu, ale jednocześnie aktywność autofagii. Wykazaliśmy, że ten synergiczny mechanizm może złagodzić związane z wiekiem osłabienie mięśni muszek owocowych i wydłużyć ich żywotność”. Warto zauważyć, że podobne wyniki uzyskano w komórkach ludzkich.
Odkrycia te mają ważne konsekwencje, szczególnie w odniesieniu do postępów w terapii przeciwstarzeniowej. „Zredukowana homeostaza białek jest główną cechą chorób zwyrodnieniowych, takich jak Alzheimera i choroba Parkinsona. Wyniki naszego badania mogą położyć podwaliny pod opracowanie metod leczenia różnych chorób związanych z wiekiem” – podkreśla prof. Hyun.
Mamy nadzieję, że te nowo odkryte odkrycia utorują drogę terapiom poprawiającym jakość i wydłużającym życie.
Odniesienie: „Farmakologiczne hamowanie USP14 opóźnia starzenie się związane z proteostazą w sposób zależny od proteasomu, ale niezależny od foxo” Jin Ju Lim, Sujin Noh, Woojun Kang, Bom Hyun, Byung-Hoon Lee i Seogang Hyun, 15 sierpnia 2024 r., Autofagia.
DOI: 10.1080/15548627.2024.2389607
