Anti-aldringsproteiner kan behandle diabetes, fedme og kreft
En familie med lang levetid proteiner har blitt undersøkt i detalj for første gang. Den nye innsikten kan bidra til å skape innovative behandlinger for en rekke sykdommer, inkludert noen kreftformer, fedme og diabetes.
En familie av molekyler kalt Klotho-proteiner har fascinert forskere som er interessert i aldringsprosessen i flere tiår.
De er "oppkalt etter den greske gudinnen som spunnet livets tråd." Involvert i stoffskifte, de ser også ut til å spille en rolle i lang levetid.
Studier på slutten av 1990-tallet viste at mus med muterte Klotho-gener lider av en tilstand som ligner på for tidlig aldring: de hadde mye kortere levetid, ble infertile og utviklet til og med arteriosklerose, osteoporose og emfysem, samt hudatrofi.
En senere studie fant også at overekspresjon av Klotho-gener forlenget levetiden til mus ved å endre insulin og insulinlignende vekstfaktor 1-signalering.
Undersøker Klotho
En nylig studie tar en frisk, mer detaljert titt på strukturen til disse proteinene. Forskerne satte seg for å få en bedre forståelse av hva de gjør i kroppen og hvordan de gjør det. Forskerne fra Yale University i New Haven, CT, mener at deres funn har implikasjoner for den fremtidige behandlingen av mange tilstander, inkludert fedme, diabetes og noen kreftformer.
Det er to proteiner i Klotho-familien: alfa og beta. Begge er reseptorer som sitter på membranene i visse vev. De fungerer sammen med molekyler kalt endokrine FGF, som regulerer metabolske prosesser i vev og organer, inkludert hjerne, lever og nyrer.
Klotho-proteiner og FGF-er opererer i nært hold. Faktisk har de som er interessert i lang levetid, i noen tid diskutert om Klotho-proteiner eller FGF er molekylene som er ansvarlige for å endre aldring.
Ved hjelp av røntgenkrystallografi bygde teamet opp et detaljert bilde av beta-Klothos struktur. Resultatene er publisert denne uken i tidsskriftet Natur.
Deres første oppdagelse var at beta-Klotho er den primære reseptoren for FGF21, et hormon som produseres under sult. FGF21 har en rekke effekter - for eksempel øker det insulinfølsomheten og forbedrer glukosemetabolismen for å indusere vekttap.
Seniorstudieforfatter Joseph Schlessinger, som er leder for farmakologi ved Yale School of Medicine, forklarer betydningen av dette funnet og sier: "I likhet med insulin stimulerer FGF21 metabolisme inkludert glukoseopptak.
"Hos dyr og i noen kliniske studier av FGF21," fortsetter han, "viser det at du kan øke forbrenningen av kalorier uten å endre matinntaket, og vi forstår nå hvordan vi kan forbedre den biologiske aktiviteten til FGF21."
Bruke Klotho terapeutisk
Hvis aktiviteten til dette hormonet kunne stimuleres farmakologisk, kan det være nyttig ved behandling av tilstander som diabetes og fedme. I avisen beskriver teamet også en variant av FGF21 som er 10 ganger kraftigere, noe som potensielt gir en enda større terapeutisk fordel.
I tillegg fant de bevis på hvordan glykosidase - et lignende strukturert enzym som bryter ned sukker - utviklet seg til en hormonreseptor "som senker blodsukkeret." Som Schlessinger legger til, er dette "kanskje ikke tilfeldig."
Det er et stort behov for mer effektive behandlinger for fedme og diabetes, så alt som kan tilby en ny rute vil sannsynligvis få stor oppmerksomhet.
Forbedring av denne veien kan være til nytte. På den andre siden av mynten mener forfatterne at blokkering av veien kan føre til bedre behandlinger for leverkreft og bein sykdommer.
Schlessinger avslutter med å oppsummere den lange veien fremover: "Det neste trinnet vil være å lage bedre hormoner, lage nye potente blokkerere, gjøre dyreforsøk og gå videre." Flere studier er allerede i gang.
