Biolodzy molekularni z Yale odkryli trójwymiarową strukturę hormonu spowalniającego starzenie Klotho i stwierdzili, że jest on nieoczekiwanie powiązany z rzeczywistym mechanizmem odmładzania komórek, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopiśmie Nature.
„Odkryliśmy, że Klotho w rzeczywistości nie chroni bezpośrednio narządów przed starzeniem, a jedynie pomaga innej cząsteczce, FGF23, pełnić podobną funkcję. To przybliża nas do prawdziwego zrozumienia, jak starzeje się organizm ludzki, i pozwala nam tworzyć leki, które blokują lub wzmacniają działanie tych hormonów”- powiedział Moosa Mohammadi z University of New York (USA).
W ostatnich latach naukowcy odkryli dziesiątki różnych hormonów, białek i innych substancji, których stężenie zwiększa lub zmniejsza znacząco wydłużenie życia myszy i innych zwierząt. Uderzającym tego przykładem jest białko Klotho, które występuje w dużych stężeniach w organizmie ludzi długowiecznych.
Substancja ta, jak pokazały eksperymenty na myszach transgenicznych, których DNA zawiera dodatkowe kopie genu Klotho, znacząco przedłuża ich życie, a jednocześnie spowalnia starzenie się mózgu, czyniąc je bardziej inteligentnymi na starość. Niedawno biologowie odkryli, że Klotho może „przyspieszyć” pracę mózgu młodych myszy, co odnowiło zainteresowanie społeczności naukowej tą substancją.
Według Mohammadiego zasady pracy Klotho pozostawały tajemnicą dla biologów molekularnych, ponieważ naukowcy nie wiedzieli, jaką postać przyjmuje to białko w „stanie walki” w komórkach ludzkiego ciała i krwi oraz z innymi układami komórkowymi, które łączy i oddziałuje.
Jedyne, czego naukowcom udało się odkryć w ciągu ostatnich 20 lat, to to, że Klotho jest w jakiś sposób powiązany z hormonami z rodziny FGF, które są odpowiedzialne za wzrost tkanki łącznej. Usunięcie genów związanych z Klotho lub tymi substancjami sygnałowymi powodowało gwałtowny spadek długości życia zwierząt, co wskazywało na wspólny charakter ich działania.
Mohammadi i jego zespół sprawdzili, czy rzeczywiście tak jest, zamrażając kilka cząsteczek Klotho, białek FGF i szereg innych składników komórkowych, z którymi rzekomo reagują, i oświetlając je akceleratorem cząstek. Te obrazy zostały wykorzystane przez biologów do stworzenia dokładnego trójwymiarowego modelu wszystkich tych białek i zbadania, w jaki sposób mogą one oddziaływać między sobą oraz z innymi częściami komórek.
Modele te ujawniły nieoczekiwaną rzecz - okazało się, że Klotho sam w sobie nie spowalnia starzenia, taką rolę pełni właściwie inne białko FGF23. Jak zauważyli naukowcy, hormon ten jest syntetyzowany w szpiku kostnym i rozprzestrzenia się na wszystkie inne regiony ciała, gdzie łączy się z Klotho i wieloma innymi cząsteczkami, powodując regenerację komórek.
Film promocyjny:
Korzystając z tych informacji, jak zauważa biolog, możliwe jest stworzenie cząsteczki, która aktywuje cząsteczki FGF23, a także Klotho, co albo spowolni proces starzenia, albo zahamuje pracę tego hormonu, jeśli organizm wyprodukuje go za dużo, co często się zdarza. wraz z rozwojem chorób nerek i przerostem serca.