Znajdź zawartość

Glukozamina, organiczny związek chemiczny, który stosuje się pomocniczo przy leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów, prowadzi przy długotrwałym stosowaniu lub zażywaniu wysokich dawek do śmierci komórek trzustki. Zwiększa to ryzyko rozwoju cukrzycy (Journal of Endocrinology). Prof. Frédéric Picard z Université Laval wykazał, że ekspozycja na działanie glukozaminy znacząco nasila śmiertelność komórek beta wysp Langerhansa trzustki. Wskaźnik śmiertelności wzrasta z dawką i czasem ekspozycji. W naszych eksperymentach stosowaliśmy dawki 5-10-krotnie przewyższające dozy zalecane przez większość producentów, czyli 1500 mg dziennie. Wcześniejsze badania wykazały, że znaczna liczba osób zażywających glukozaminę zwiększa dawkę, by uzyskać lepsze efekty – wyjaśnia Picard. Kanadyjczycy zauważyli, że glukozamina uruchamia mechanizm służący do obniżania wysokiego poziomu cukru we krwi. Niestety, reakcja ta zmniejsza także stężenie SIRT1, białka koniecznego dla przeżycia komórki, prowadząc do śmierci komórek w tkankach, gdzie zwykle występuje dużo sirtuiny 1, czyli np. w trzustce (SIRT1 przeprowadza m.in. deacetylację białka p53, chroniąc komórki przed śmiercią apoptyczną zależną od p53. Występuje w jądrze, bierze udział w procesach zapalnych i metabolicznych - reguluje choćby wydzielanie insuliny w komórkach beta trzustki oraz pośrednio szlaki glukoneogenezy i glikolizy w wątrobie). Najbardziej zagrożone cukrzycą wydają się zatem osoby zażywające glukozaminę w dużych ilościach lub przez długi czas oraz pacjenci z niskim poziomem SIRT1. U wielu gatunków ssaków z wiekiem spada poziom SIRT1. Co prawda dotąd nie natrafiono na ślad tego zjawiska u ludzi, ale gdyby w naszym przypadku też się tak działo, starsi ludzie, którzy przecież częściej cierpią na chorobę zwyrodnieniową stawów i zażywają w związku z tym glukozaminę, byliby jeszcze bardziej narażeni na wymieranie komórek trzustki. Jak widać, glukozamina może szkodzić, o czym warto pamiętać, zważywszy, że we wrześniu tego roku zespół prof. Petera Jüniego z Uniwersytetu w Bernie opublikował w British Medical Journal artykuł, z którego wynika, że w porównaniu do placebo, glukozamina i chondroityna wcale nie zmniejszają skuteczniej bólu stawów.

Eksperyment: dwie grupy myszy pod koniec dwudniowej głodówki. Pierwsza zbita w ciche stadko, druga aktywna, czujna i ruchliwa. Skąd ta różnica? Druga grupa to gryzonie zmodyfikowane genetycznie tak, aby ich mózg produkował więcej białka SIRT1, odpowiedzialnego między innymi za procesy starzenia i długowieczność. Wiadomo od jakiegoś czasu, że to białko z grupy sirtuin reguluje metabolizm u taksonów tak odległych jak ssaki i drożdże. Jakaś z jego form istnieje u każdego organizmu na Ziemi. Odpowiada ono za gospodarkę tłuszczową, reakcje organizmu na sytuacje stresowe, niedobór pożywienia itp. Badaniami sirtuin zajmuje się również Shin-ichiro Imai, ekspert od procesów starzenia w Szkole Medycyny na Washington University w St. Louis. SIRT1 wytwarzane jest w rejonie mózgu zwanym podwzgórzem, który reguluje autonomiczny układ nerwowy, gospodarkę żywieniową i wodną organizmu, metabolizm tłuszczów i węglowodanów, temperaturę ciała. Jak dowodzi powyższe doświadczenie, prawdopodobnie odpowiada również za efekt wydłużenia życia przez niskokaloryczną dietę. U standardowych myszy niedobór pokarmu skutkował spadkiem temperatury ciała, myszy zmodyfikowane w tym eksperymencie nie doświadczały tego zjawiska. Osobniki ze zwiększoną ekspresją genu SIRT1 efektywniej wykorzystywały zasoby energetyczne organizmu, były znacznie mniej wrażliwe na okresowy brak pokarmu i reagowały nań zwiększoną aktywnością. Jak sądzi dr Shin-ichiro Imai, ten mechanizm może hamować procesy starzenia i wydłużać życie. Poprzednie jego badania potwierdzały już wielokrotnie, że SIRT1 stanowi swego rodzaju centrum metaboliczne organizmu, łączące procesy przemiany materii z procesem starzenia. Bardziej wnikliwe badania roli SIRT1 i podwzgórza wykazały, że zmniejszona podaż pokarmu powoduje zwiększoną produkcję specyficznego dla podwzgórza neuroreceptora związanego z regulacją prędkości metabolizmu, pobieraniem pokarmu i wrażliwością na insulinę. Zwiększona ekspresja SIRT1 to również zwiększona odpowiedź neurologiczna na hormon grelinę, który stymuluje podwzgórze w sytuacji niedoboru pożywienia. Oznacza to jeszcze większą rolę SIRT1 w reakcji podwzgórza na ograniczone żywienie. Studium sugeruje, że to mózg, a konkretnie podwzgórze, może odgrywać decydującą rolę w procesie starzenia. Zwiększenie aktywności podwzgórza przez manipulację genem SIRT1, jak sądzą autorzy, pozwoliłoby pokonać wiele z dolegliwości wieku podeszłego. Ponieważ inne niedawne badania dowodzą istnienia powiązań genu SIRT1 z ryzykiem choroby Alzheimera, mogą oni mieć rację. Zespół doktora Shin-ichiro Imaia kontynuuje badania, w szczególności nad długością życia myszy ze zmanipulowanym genem SIRT1, wierząc, że dostarczą one cennych wskazówek i pozwolą wydłużyć życie człowieka.

Człowiek w pewnym wieku najbardziej chyba obawia się dwóch rzeczy: starzenia oraz alzheimera. Jak sugerują naukowcy z MIT, na obie te przypadłości wpływa ten sam gen: SIRT1. Stwarza to perspektywy znalezienia nowych metod leczenia tej strasznej choroby. Alzheimer objawia się demencją, utratą pamięci, otępieniem, spowodowanymi powolnym niszczeniem kory mózgowej przez odkładające się złogi z beta-amyloidów. Dokładna przyczyna choroby i znaczenie amyloidowych blaszek nie są znane, nie ma dotąd skutecznego lekarstwa na tę chorobę. Dzięki pracom badaczy z Massachusetts Institute of Technology może się to zmieni. Odkryli oni, że na proces powstawania chorobowych złogów ma wpływ gen SIRT1. SIRT1 dotychczas znany był ze swojego powiązania z procesem starzenia. Wytwarzane przez niego białka sirtuiny odpowiadają za regulowanie wielu procesów komórkowych, zwłaszcza związanych z reakcją na stres i utratą kalorii. Wersja tego genu występująca u drożdży (SIR2) reguluje ich długowieczność. W badaniach przeprowadzonych na MIT wykazano, że gen SIRT1 aktywuje produkcję enzymu tnącego białka APP (ang. amyloid precursor proteins, białka-prekursory amyloidu) na mniejsze nieszkodliwe fragmenty. Bez tego enzymu APP rozpadają się na peptydy A-beta, z których formują się później złogi blaszek amyloidowych. W doświadczeniach na modyfikowanych genetycznie myszach z objawami choroby Alzheimera wykazano, że zwiększona aktywność SIRT1 redukowała poziom szkodliwych peptydów i poprawiała sprawność intelektualną. Myszy z wyłączonym genem SIRT1 miały zwiększony poziom peptydów A-beta i nasilone objawy choroby. Odkrycie stwarza perspektywy na skuteczne leczenie choroby Alzheimera przez aktywowanie działalności genu SIRT1 i zwiększenie produkcji enzymu rozkładającego proteiny APP.

Badania przeprowadzone w Szpitalu Ogólnym w Massachusetts (Massachusetts General Hospital, MGH) nad wpływem enzymów na gospodarkę tłuszczową organizmu dają nadzieje na skuteczną walkę z otyłością, miażdżycą, cukrzycą typu II, nadciśnieniem, itd. Kluczem może być SIRT1, enzym z grupy sirtuin (Silent Information Regulator Two). Do tej pory opisane było działanie SIRT1 w roli czujnika energetycznego, wspomagającego wykorzystywanie zgromadzonej tkanki tłuszczowe w sytuacji braku pożywienia. Doktor Amy Walker z Centrum Onkologicznego MGH odkryła, że enzym ten jest nadrzędnym regulatorem gospodarki i stabilności tłuszczowej organizmu, kontrolującym również proces tworzenia i odkładania tłuszczów oraz wykorzystywanie ich w roli źródła energii w razie konieczności. Istotne jest, że oprócz tkanki tłuszczowej SIRT1 stymuluje także wytwarzanie cholesterolu. Wysokotłuszczowa dieta może być przyczyną nadmiernej produkcji tłuszczu i cholesterolu, jednak kiedy jesteśmy na czczo, ten sam enzym blokuje ich wytwarzanie i magazynowanie, przełączając organizm w tryb wykorzystywania zapasów. Wiadomo było do tej pory, że stan głodu wyłącza aktywność białek SREBP, obecne badania dowiodły, że to wyciszenie aktywności właśnie przez SIRT1 jest odpowiedzialne za przełączenie metabolizmu. Testy na robakach, wywilżankowatych (muszkach owocówkach) i myszach, oraz na mysich i ludzkich komórkach dowiodły, że SIRT1 powoduje usuwanie ochronnej proteiny i rozpad białek SREBP, hamowanie produkcji SIRT1 oznacza automatyczny wzrost ilości SREBP i przyrost tkanki tłuszczowej oraz cholesterolu. Eksperymenty na myszach chorych na otyłość pokazały, że kuracja dawkami enzymu SIRT1 powoduje u nich redukcję tkanki tłuszczowej. Sirtuiny znane są również z powiązania z wydłużeniem życia przy zmniejszonej ilości pokarmu, dlatego nazywano je często proteinami długowieczności. Trwają badania nad ich ewentualną przydatnością do leczenia chorób cywilizacyjnych powiązanych z nadwagą. Istnieje możliwość, że zastosowanie enzymu SIRT1 pozwoliłoby „oszukać" organizm i skłonić go do spalania tkanki tłuszczowej. Wymaga to jednak dalszych, szczegółowych badań nad skutecznością i bezpieczeństwem takiej kuracji.