Znajdź zawartość

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.