Anti-Aging-Proteine können Diabetes, Fettleibigkeit und Krebs behandeln
Zum ersten Mal wurde eine Familie von Langlebigkeitsproteinen eingehend untersucht. Die neuen Erkenntnisse können dazu beitragen, innovative Therapien für eine Reihe von Krankheiten zu entwickeln, darunter einige Krebsarten, Fettleibigkeit und Diabetes.
Eine Familie von Molekülen namens Klotho-Proteine fasziniert seit Jahrzehnten Forscher, die sich für den Alterungsprozess interessieren.
Sie sind "benannt nach der griechischen Göttin, die den Faden des Lebens gesponnen hat". Sie sind am Stoffwechsel beteiligt und scheinen auch eine Rolle für die Langlebigkeit zu spielen.
Studien Ende der neunziger Jahre zeigten, dass Mäuse mit mutierten Klotho-Genen unter einem Zustand leiden, der dem vorzeitigen Altern ähnelt: Sie hatten eine viel kürzere Lebensdauer, wurden unfruchtbar und entwickelten sogar Arteriosklerose, Osteoporose und Emphysem sowie Hautatrophie.
Eine spätere Studie fand auch heraus, dass die Überexpression von Klotho-Genen die Lebensdauer von Mäusen verlängerte, indem sie das Signal von Insulin und Insulin-ähnlichem Wachstumsfaktor 1 veränderte.
Klotho untersuchen
Eine kürzlich durchgeführte Studie befasst sich mit der Struktur dieser Proteine. Die Forscher wollten besser verstehen, was sie im Körper tun und wie sie es tun. Die Wissenschaftler der Yale University in New Haven, CT, glauben, dass ihre Ergebnisse Auswirkungen auf die zukünftige Behandlung vieler Erkrankungen haben, darunter Fettleibigkeit, Diabetes und einige Krebsarten.
Es gibt zwei Proteine in der Klotho-Familie: Alpha und Beta. Beide sind Rezeptoren, die auf den Membranen bestimmter Gewebe sitzen. Sie arbeiten in Verbindung mit Molekülen, die als endokrine FGFs bezeichnet werden und Stoffwechselprozesse in Geweben und Organen wie Gehirn, Leber und Nieren regulieren.
Klotho-Proteine und FGFs arbeiten auf engstem Raum. Tatsächlich haben diejenigen, die an Langlebigkeit interessiert sind, seit einiger Zeit darüber diskutiert, ob Klotho-Proteine oder FGFs die Moleküle sind, die für die Veränderung des Alterns verantwortlich sind.
Mithilfe der Röntgenkristallographie erstellte das Team ein detailliertes Bild der Struktur von Beta-Klotho. Die Ergebnisse werden diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Ihre erste Entdeckung war, dass Beta-Klotho der primäre Rezeptor für FGF21 ist, ein Hormon, das während des Hungers produziert wird. FGF21 hat eine Reihe von Wirkungen - zum Beispiel erhöht es die Insulinsensitivität und verbessert den Glukosestoffwechsel, um Gewichtsverlust zu induzieren.
Der leitende Studienautor Joseph Schlessinger, Lehrstuhl für Pharmakologie an der Yale School of Medicine, erklärt die Bedeutung dieses Befundes mit den Worten: „Wie Insulin stimuliert FGF21 den Stoffwechsel einschließlich der Glukoseaufnahme.
"Bei Tieren und in einigen klinischen Studien mit FGF21", fährt er fort, "zeigt dies, dass Sie die Kalorienverbrennung steigern können, ohne die Nahrungsaufnahme zu verändern, und wir verstehen jetzt, wie die biologische Aktivität von FGF21 verbessert werden kann."
Klotho therapeutisch anwenden
Wenn die Aktivität dieses Hormons pharmakologisch stimuliert werden könnte, könnte es bei der Behandlung von Erkrankungen wie Diabetes und Fettleibigkeit nützlich sein. In der Arbeit beschreibt das Team auch eine Variante von FGF21, die zehnmal wirksamer ist und möglicherweise einen noch größeren therapeutischen Vorteil bietet.
Darüber hinaus fanden sie Hinweise darauf, wie sich Glycosidase - ein ähnlich strukturiertes Enzym, das Zucker abbaut - zu einem Hormonrezeptor entwickelte, „der den Blutzucker senkt“. Wie Schlessinger hinzufügt, sei dies „möglicherweise kein Zufall“.
Es besteht ein großer Bedarf an wirksameren Behandlungen für Fettleibigkeit und Diabetes, sodass alles, was einen neuen Weg bieten kann, wahrscheinlich große Aufmerksamkeit erhält.
Die Verbesserung dieses Weges könnte von Vorteil sein. Auf der anderen Seite der Medaille glauben die Autoren, dass die Blockierung des Signalwegs zu besseren Behandlungen für Leberkrebs und Knochenerkrankungen führen könnte.
Schlessinger fasst abschließend den langen Weg zusammen: „Der nächste Schritt wird darin bestehen, bessere Hormone herzustellen, neue wirksame Blocker herzustellen, Tierstudien durchzuführen und voranzukommen.“ Weitere Studien sind bereits in Vorbereitung.
