211service.com
Een fontein van jeugd in mitochondriën?
Volgens een studie die vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd, wordt een enzym geactiveerd in de krachtcentrale van een cel - de mitochondriën - waardoor de cel bestand is tegen stress en dood. Cel . De bevindingen kunnen een nieuwe reeks doelen opleveren voor medicijnen voor de behandeling van ziekten die verband houden met veroudering, waaronder de ziekte van Alzheimer en diabetes. Wetenschappers zeggen dat het onderzoek ook zou kunnen wijzen op de lang gezochte bron van de levensverlengende voordelen van caloriebeperking.
Jeugdige mitochondriën: Het mitochondrion, hier getoond, is een kleine cellulaire structuur die chemische brandstof omzet in cellulaire energie. Het stimuleren van bepaalde enzymen in de mitochondriën beschermt de cel tegen stress en dood, en kan nieuwe medicijndoelen opleveren voor ziekten die verband houden met veroudering.
Nu hebben we een manier om medicijnen te maken die ervoor kunnen zorgen dat cellen niet afsterven en ziekten zoals de ziekte van Alzheimer kunnen voorkomen, zegt David Sinclair , een bioloog aan de Harvard Medical School in Boston, die het werk leidde. De bevindingen verbreden de focus van Sirtris Pharmaceuticals , een bedrijf gevestigd in Cambridge, MA, en mede opgericht door Sinclair, dat verbindingen ontwikkelt die zich richten op de sirtuins, een klasse van enzymen die eerder in verband werden gebracht met een lang leven. (Zie The Enthusiast.) Tot dusver heeft het bedrijf zich gericht op een molecuul dat zich richt op SIRT1, een enzym dat ook de mitochondriale gezondheid verbetert, maar buiten de mitochondriën wordt aangetroffen. SIRT1 is het topje van de ijsberg, zegt Sinclair. Andere sirtuïnes zijn ook belangrijk voor de behandeling van verouderingsziekten.
Mitochondriën zijn kleine energiefabriekjes in elke cel die chemische brandstof omzetten in energie. Een groeiend aantal bewijzen suggereert dat de mitochondriale functie een vitale rol speelt bij veroudering en leeftijdsgerelateerde aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer, Parkinson, hartziekte en type 2 diabetes. Mitochondriën bij oudere mensen zijn bijvoorbeeld minder efficiënt dan die bij jongere mensen - een verandering die ten grondslag kan liggen aan insulineresistentie, een voorloper van diabetes.
In de studie hebben Sinclair en zijn medewerkers genetisch gemanipuleerde cellen om hogere niveaus van een mitochondriaal enzym genaamd NAMPT tot expressie te brengen, en vervolgens die cellen onderworpen aan giftige chemicaliën. Ze ontdekten dat cellen met hogere enzymniveaus beter beschermd waren tegen deze chemicaliën en beter bestand waren tegen celdood. De onderzoekers ontdekten ook dat zolang de mitochondriën van de cellen gezond waren, de cellen in leven konden blijven, ongeacht de toestand van de rest van de cel. Dat betekent dat de mitochondriën de poortwachters zijn van celoverleving, zegt Sinclair.
Multimedia
Harvard-bioloog David Sinclair beschrijft zijn onderzoek en het belang van leeftijdsgebonden therapieën.
Het verhogen van de niveaus van het NAMPT-enzym verhoogt de hoeveelheden van een chemische stof die bekend staat als NAD, een belangrijke cofactor in veel metabole reacties. NAD is ook cruciaal voor de functie van sirtuïnes, die eerder in verband werden gebracht met een lang leven. (Zie The Fountain of Health.) De voordelen van celoverleving die in het huidige onderzoek worden gezien, lijken afhankelijk te zijn van twee van deze enzymen: SIRT3 en SIRT4, die nieuwe doelen zouden kunnen bieden voor medicijnen om verouderingsziekten te voorkomen, zegt Sinclair. Als je een medicijn kunt vinden dat het SIRT3-enzym activeert, kun je cellen in leven houden als ze anders zouden afsterven, zoals bij een neurodegeneratieve aandoening.
Sinclair suggereert ook dat dit mechanisme ten grondslag ligt aan de voordelen op lange termijn van caloriebeperking. Decennia van onderzoek heeft aangetoond dat een dieet dat voldoende voeding biedt, maar de calorie-inname ernstig beperkt, de levensduur van vliegen, wormen en muizen verlengt en lijkt te beschermen tegen de ziekten van veroudering. We weten dat caloriebeperking de mitochondriën gezond houdt, en we denken dat we een belangrijk mechanisme hebben ontdekt van hoe caloriebeperking werkt, zegt Sinclair. Het is opwindend omdat het de mitochondriën betreft, de energietop van de cel.
Andere wetenschappers zijn het erover eens dat het werk opwindend is, maar ze waarschuwen dat het nog niet duidelijk is welke rol de enzymen spelen bij veroudering of bij de effecten van caloriebeperking. Mensen hebben argumenten aangevoerd dat het NAD-niveau belangrijk is, maar op dit moment is het een van de vele spelers, zegt David Finkelstein , een bioloog bij het National Institute on Aging.
Aanvullende studies zijn nodig om de rol van deze enzymen echt te beoordelen, zegt Matt Kaeberlein , een bioloog aan de Universiteit van Washington. Deze enzymen kunnen mogelijk belangrijke regulatoren zijn van ziekten en potentieel bruikbare doelwitten voor geneesmiddelen, maar we moeten in diermodellen duiken om erachter te komen hoe belangrijk ze zijn, zegt hij. Het meeste van het huidige onderzoek was beperkt tot cellijnen, maar Sinclair en zijn collega's bestuderen nu een muis die het mitochondriale enzym tot overexpressie brengt. Als de muizen langlevend zijn en resistent zijn tegen ouderdomsziekten, ondersteunt dat deze hypothese, zegt Kaeberlein.
Sirtris CEO en medeoprichter Christopher Westphal zegt dat het bedrijf, dat al klinische proeven uitvoert met een potentieel anti-diabetesmolecuul dat SIRT1 target, aan het screenen is op verbindingen die gericht zijn op een aantal van de sirtuïnes. Maar Westphal wil niet zeggen of het bedrijf specifieke verbindingen heeft geïdentificeerd die gericht zijn op SIRT3 en SIRT4. SIRT3 en SIRT4 lijken ook interessant voor diabetes, zegt Westphal. Misschien zouden ze het op een andere manier behandelen dan SIRT1.