L'elisir della giovinezza: nuove scoperte sull'invecchiamento e sulla salute

riepilogo: I ricercatori rivelano un legame tra le acilspermidine, una famiglia di metaboliti, e le sirtuine, enzimi importanti nell'invecchiamento e nelle malattie. Studi recenti suggeriscono un ruolo delle sirtuine nelle malattie legate all’età, rendendole bersagli terapeutici promettenti per la longevità e la durata della salute.

La scoperta di acilspermidine che legano le sirtuine in C. elegans e nei mammiferi apre nuovi orizzonti per comprendere e potenzialmente manipolare questi percorsi. Questo progresso nella biochimica ci avvicina alla scoperta del ruolo delle acilspermidine nella durata della vita e nella proliferazione cellulare.

Aspetti principali:

1. Le acilspermidine, metaboliti appena scoperti, rivelano una relazione inaspettata tra sirtuine e metabolismo cellulare.
2. Le sirtuine sono enzimi implicati nelle malattie legate all’età e sono potenziali bersagli per estendere la durata della vita sana e la longevità.
3. Questo studio evidenzia l’importanza di rivelare percorsi biochimici nascosti nella comprensione dei processi di invecchiamento e malattia.

fonte: Istituto Boyce Thompson

In un importante passo avanti nel campo della biochimica, gli scienziati del Boyce Thompson Institute (BTI) e della Cornell University hanno rivelato nuove conoscenze su una famiglia di metaboliti, le acilspermidine, che potrebbero cambiare il modo in cui comprendiamo l’invecchiamento e combattiamo le malattie.

Lo studio è stato recentemente pubblicato in Natura e biologia chimicapresenta una connessione inaspettata tra la spermidina, un composto noto da tempo presente in tutte le cellule viventi, e le sirtuine, una famiglia di enzimi che regola molte delle funzioni essenziali della vita.

Le sirtuine sono state oggetto di grande interesse negli ultimi due decenni. Studi recenti suggeriscono che le sirtuine svolgono un ruolo cruciale in molte malattie legate all’età. Di conseguenza, vi è un crescente interesse per il legame tra sirtuine e invecchiamento, rendendole un bersaglio promettente per interventi terapeutici volti a migliorare la salute e la longevità.

“Eravamo entusiasti di scoprire questo ramo inaspettato del metabolismo cellulare legato alle sirtuine”, ha detto l'autore principale Frank Schroeder, professore alla BTI. “La scoperta di derivati ​​spermidinici precedentemente non caratterizzati fornisce informazioni sul funzionamento interno di questo percorso critico e ci porta un passo avanti verso la comprensione delle funzioni fisiologiche delle sirtuine mitocondriali”.

I ricercatori hanno adottato un approccio imparziale, la metabolomica comparativa, una metodologia che il laboratorio di Schroeder ha sviluppato per più di un decennio, per esaminare i cambiamenti metabolici dipendenti dalle sirtuine. Lo studio ha rivelato una nuova famiglia di metaboliti chiamati acilspermidine, che derivano da modifiche di diverse proteine, molte delle quali svolgono un ruolo essenziale nella crescita e nella sopravvivenza cellulare.

Dopo la scoperta delle acilspermidine che legano le sirtuine negli organismi semplici C. elegansI ricercatori hanno anche dimostrato che gli stessi composti si trovano anche nei mammiferi (compreso l’uomo). Infine, il gruppo di ricerca dimostra l’effetto diretto di questi metaboliti sulla durata della vita C. elegans e la proliferazione cellulare nei mammiferi.

“Importanti funzioni fisiologiche si riflettono in molte firme molecolari, tra cui decine di migliaia di metaboliti di piccole molecole che non sono ancora stati scoperti”, afferma Bingsen Zhang, uno studente laureato nel laboratorio di Schroeder e primo autore dello studio. passo verso la scoperta dei ruoli “E delle funzioni biologiche della vasta distesa di sostanze chimiche oscure nei nostri corpi”.

La ricerca futura esplorerà i meccanismi e gli aspetti farmacologici di questi risultati, in particolare il modo in cui l'acilspermidina influisce sulla durata della vita e sulla crescita cellulare e le sue potenziali interazioni con altre vie metaboliche.

“Quasi 350 anni dopo l’isolamento della spermidina e 100 anni di comprensione della sua struttura, il nostro lavoro fa avanzare la conoscenza collettiva della famiglia delle spermidine, collegandola ad altri processi biochimici vitali, tra cui il metabolismo energetico centrale e il metabolismo degli aminoacidi”, ha aggiunto Zhang.

Questo è uno studio in collaborazione con ricercatori del Weiss Laboratory del Cornell University College of Veterinary Medicine.

Finanziamento: Questo lavoro è stato sostenuto in parte dal National Institutes of Health e dall’HHMI.

Informazioni sull'invecchiamento e novità sulla ricerca sanitaria

autore: Mike Carroll
fonte: Istituto Boyce Thompson
comunicazione: Mike Carroll – Istituto Boyce Thompson
immagine: Immagine accreditata a Neuroscience News

Ricerca originale: Accesso chiuso.
“Le acilspermidine sono metaboliti mitocondriali sirtuina-dipendenti“Di Frank Schroeder et al. Natura e biologia chimica

un sommario

Le acilspermidine sono metaboliti mitocondriali sirtuina-dipendenti

Le sirtuine sono la nicotinammide adenina dinucleotide (NAD).⁺) – una lisina deacetilasi proteina-dipendente che regola il metabolismo e le risposte allo stress; Tuttavia, la caratterizzazione dei gruppi acilici rimossi e del loro destino metabolico finale rimane incompleta.

Qui abbiamo utilizzato la metabolomica comparativa non mirata per riesaminare la biochimica delle sirtuine mitocondriali.

Innanzitutto, abbiamo definito N-Glutarilspermidina come metaboliti a valle della sirtuina mitocondriale SIR-2.3 in Alcuni tipi sono eleganti È stato dimostrato che SIR-2.3 funziona come una lisina deglutarilasi NLa glutarilspermidina può essere estratta da… EHI-Glutaril-ADP-ribosio.

Successiva analisi mirata di C. elegansLa metabolomica umana e di ratto ha rivelato una gamma chimicamente diversificata di N– Acilspermidina e sua composizione N-Succinilpirimidina e/o NLa glutarilspermidina è stata osservata a valle della sirtuina SIRT5 dei mammiferi in due linee cellulari, in linea con le funzioni annotate di SIRT5.

Finalmente, N– È stato riscontrato che la glutarilspermidina ha un effetto negativo C. elegans Durata della vita e proliferazione delle cellule di mammifero.

I nostri risultati lo suggeriscono N-Le acilpirimidine sono metaboliti conservati a valle delle sirtuine mitocondriali che facilitano l'annotazione delle attività enzimatiche delle sirtuine in vivo e possono contribuire ai fenotipi dipendenti dalle sirtuine.