Tajemnica działania enzymów długowieczności

Enzymy z rodziny sirtuin są ostatnio przedmiotem dużego zainteresowania firm biotechnologicznych, które pracują nad lekami spowalniającymi starzenie i choroby z nim związane, np. chorobę Alzheimera czy cukrzycę typu II. Naukowcy badający funkcję sirtuin u różnych organizmów, np. drożdży, robaków, muszek czy myszy, wykazali, że enzymy te spowalniają procesy starzenia się komórek.

Na przykład, wzrost ich stężenia spowalnia związaną z wiekiem degenerację komórek nerwowych oraz poprawia metabolizm glukozy i obniża ryzyko cukrzycy typu II. Co więcej, badania na zwierzętach i ludziach dowodzą, że niskokaloryczna dieta oraz zawarty w czerwonym winie resveratrol mogą wydłużać życie właśnie poprzez wpływ na sirtuiny.

Dotychczas naukowcy sądzili, że enzymy te regulują długość życia różnych organizmów, działając na geny związane z metabolizmem. Innymi słowy, oceniano, że ich wpływ na przemianę materii ma charakter pośredni. Teraz zespół prof. Johna Denu z University of Wisconsin w Madison wykazał, że sirtuiny - SIRT1 oraz SIRT3 - mogą bezpośrednio wpływać na aktywność dwóch enzymów zaangażowanych w przemiany metaboliczne. Są to enzymy z rodziny tzw. syntetaz acetylo-CoA.

Pomagają one przetwarzać mały związek organiczny - octan, w energię potrzebną komórkom do życia. Każda z dwóch sirtuin reguluje aktywność tylko jednej syntetazy acetylo-CoA. Prowadząc doświadczenia m.in. na komórkach mysich hodowanych w laboratorium, naukowcy zaobserwowali, że do aktywacji syntetazy dochodzi, gdy sirtuina odłączy od niej resztę acetylową (w tzw. procesie deacetylacji).

Jak wyjaśniają badacze, octan jest ważnym źródłem energii u wielu ssaków, np. u przeżuwaczy. U ludzi związek ten pochodzi z pożywienia, jest produkowany przez bakterie jelitowe, a także powstaje jako uboczny produkt procesów przemiany materii, np. w czasie rozkładu alkoholu (jego poziom rośnie wówczas niemal 20- krotnie). U ludzi związek ten nie jest istotnym źródłem energii, ale dokładne znaczenie jego metabolizmu nie jest znane.

Wiadomo jednak, że osoby chore na cukrzycę oraz starzejące tracą zdolność wykorzystywania octanu do produkcji energii. "Z tych wszystkich obserwacji wynika, że właściwa kontrola procesów metabolicznych, w której udział biorą sirtuiny, jest podstawą zdrowego starzenia się i długowieczności" - komentuje prof. Denu. Autorzy najnowszej pracy liczą, że ich odkrycie pomoże w opracowaniu leków spowalniających starzenie.

"Łatwiej będzie znaleźć związki regulujące aktywność syntetaz acetylo-CoA, niż czynność sirtuin" - uważa prof. Denu. (PAP)