Anti-aging proteiner kan behandle diabetes, fedme og kræft
En familie af proteiner med lang levetid er blevet undersøgt detaljeret for første gang. Den nye indsigt kan hjælpe med at skabe innovative behandlinger for en række sygdomme, herunder nogle kræftformer, fedme og diabetes.
En familie af molekyler kaldet Klotho-proteiner har fascineret forskere, der er interesserede i aldringsprocessen i årtier.
De er "opkaldt efter den græske gudinde, der spundet livets tråd." Involveret i stofskifte synes de også at spille en rolle i lang levetid.
Undersøgelser i slutningen af 1990'erne viste, at mus med muterede Klotho-gener lider af en tilstand, der ligner for tidlig aldring: de havde meget kortere levetid, blev infertile og udviklede endda arteriosklerose, osteoporose og emfysem samt hudatrofi.
En senere undersøgelse fandt også, at overekspression af Klotho-gener forlængede musens levetid ved at ændre insulin og insulinlignende vækstfaktor 1-signalering.
Undersøgelse af Klotho
En nylig undersøgelse tager et nyt, mere detaljeret kig på strukturen af disse proteiner. Forskerne satte sig for at få en bedre forståelse af, hvad de gør i kroppen, og hvordan de gør det. Forskerne fra Yale University i New Haven, CT, mener, at deres fund har konsekvenser for den fremtidige behandling af mange tilstande, herunder fedme, diabetes og nogle kræftformer.
Der er to proteiner i Klotho-familien: alfa og beta. Begge er receptorer, der sidder på membranerne i visse væv. De arbejder sammen med molekyler kaldet endokrine FGF'er, som regulerer metaboliske processer i væv og organer, herunder hjerne, lever og nyrer.
Klotho-proteiner og FGF'er fungerer tæt på. Faktisk har de, der er interesseret i lang levetid, i nogen tid drøftet, om Klotho-proteiner eller FGF'er er de molekyler, der er ansvarlige for at ændre aldring.
Ved hjælp af røntgenkrystallografi opbyggede holdet et detaljeret billede af beta-Klothos struktur. Resultaterne offentliggøres i ugen i tidsskriftet Natur.
Deres første opdagelse var, at beta-Klotho er den primære receptor for FGF21, et hormon, der produceres under sult. FGF21 har en række effekter - for eksempel øger det insulinfølsomheden og forbedrer glukosemetabolismen for at inducere vægttab.
Seniorstudieforfatter Joseph Schlessinger, der er formand for farmakologi ved Yale School of Medicine, forklarer betydningen af dette fund og siger: ”Ligesom insulin stimulerer FGF21 stofskiftet inklusive glukoseoptagelse.
"Hos dyr og i nogle kliniske forsøg med FGF21," fortsætter han, "viser det, at du kan øge forbrændingen af kalorier uden at ændre madindtag, og vi forstår nu, hvordan vi kan forbedre den biologiske aktivitet af FGF21."
Brug terapeutisk af Klotho
Hvis aktiviteten af dette hormon kunne stimuleres farmakologisk, kan det være nyttigt ved behandling af tilstande såsom diabetes og fedme. I papiret beskriver holdet også en variant af FGF21, der er 10 gange mere potent, hvilket potentielt giver en endnu større terapeutisk fordel.
Derudover fandt de tegn på, hvordan glycosidase - et lignende struktureret enzym, der nedbryder sukker - udviklede sig til en hormonreceptor "der sænker blodsukkeret." Som Schlessinger tilføjer, er dette "måske ikke en tilfældighed."
Der er et stort behov for mere effektive behandlinger for fedme og diabetes, så alt, hvad der kan tilbyde en ny rute, vil sandsynligvis få stor opmærksomhed.
En forbedring af denne vej kan være en fordel. På den anden side af mønten mener forfatterne, at blokering af vejen kan føre til bedre behandlinger for leverkræft og knoglesygdomme.
Schlessinger afslutter med at opsummere den lange vej fremad: "Det næste skridt vil være at fremstille bedre hormoner, skabe nye potente blokkere, foretage dyreforsøg og komme videre." Flere undersøgelser er allerede i gang.
