Naukowcy opracowują związek, który blokuje produkcję wolnych rodników w mitochondriach

W 1956 roku Denham Harman zaproponował, że starzenie się wynika z nagromadzenia uszkodzeń oksydacyjnych w komórkach i że uszkodzenia te są spowodowane przez wolne rodniki, które powstały podczas oddychania tlenowego. [1]. Wolne rodniki to uniestabilny atomKtóre mają niesparowany elektron, co oznacza, że ​​wolne rodniki nieustannie szukają atomu, który ma elektron, w który może się wcisnąć, aby wypełnić przestrzeń. To czyni je bardzo reaktywnymi, a kiedy kradną atomy z komórek twojego ciała, jest to bardzo szkodliwe.

Technologia długowieczności: oprócz tego, że wolne rodniki są generowane w normalnym metabolizmie komórek, mogą być pozyskiwane ze źródeł zewnętrznych (zanieczyszczenia, dym papierosowy, promieniowanie, narkotyki itp.). Podczas gdy teoria starzenia się wolnych rodników była szeroko dyskutowana [2]Zrozumienie niebezpieczeństwa, jakie stwarzają wolne rodniki, zwiększyło zainteresowanie opinii publicznej pożywieniem, witaminami i minerałami, które były przeciwutleniaczami – substancjami z zapasowym elektronem, z których chętnie by zrezygnowały, aby przekazać wolne rodniki, usuwając je w ten sposób z równania zagrożenia.

Ale zanim przejdziesz do jagód, ważne jest, aby wiedzieć, że historia, jak to często bywa w biologii, nie jest czarno-biała. Niczym niezrozumiany złoczyńca z kreskówek, wolne rodniki mają również korzystne strony – choć z umiarem. Wolne rodniki wytwarzane przez mitochondria komórkowe są przydatne w gojeniu się ran, a inne działają jako ważne substancje sygnałowe. Wolne rodniki są używane jako broń przez system obronny organizmu, niszcząc inwazyjne drobnoustroje chorobotwórcze, aby zapobiec chorobom.

Komórki potrzebują pewnego podstawowego poziomu kontroli przed wolnymi rodnikami, ponieważ są cząsteczkami sygnałowymi, aktywującymi szlaki ochronne. Jeśli więc wszystkie zostaną przepłukane przeciwutleniaczami, usunięta zostanie również naturalna, ochronna i homeostatyczna rola rodników w komórce.

Ze względu na yin-i-yang charakter wolnych rodników kluczem jest subtelność — a teraz naukowcy z Buck Institute for Aging Research i Calico Laboratories wymyślili nowy sposób radzenia sobie z nimi: zamiast wypłukiwać je przeciwutleniaczami, weź pigułka, która selektywnie zapobiega ich produkcji.

Naukowcy odkryli, że mogą w szczególności blokować produkcję wolnych rodników w mitochondriach, elektrowniach naszych komórek, które, gdy stają się dysfunkcyjne z wiekiem lub uszkodzeniem, zaczynają zmniejszać produkcję energii komórkowej i zwiększać produkcję wolnych rodników.

Opublikowany w Wolna radykalna biologia i medycynaW tym badaniu naukowcy wykazali, że specyficzne hamowanie produkcji wolnych rodników w określonym miejscu mitochondrialnym zapobiega i leczy zespół metaboliczny u myszy poprzez zapobieganie i odwracanie uzależnienia od insuliny. [3].

„Uważamy, że mitochondrialna produkcja rodników prowadzi do wielu przewlekłych chorób związanych ze starzeniem się, a blokowanie produkcji wolnych rodników jest skuteczną metodą walki z chorobami i przeciwdziałania starzeniu się” – powiedział dr Martin Brand, emerytowany profesor Buck i główny badacz badania. .

„Znaleźliśmy sposób na selektywne kontrolowanie problematycznych wolnych rodników bez uszczerbku dla normalnej produkcji energii w mitochondriach. Związki te działają jak korki w butelce wina. Zatykają określone miejsce, dzięki czemu wolne rodniki nie są produkowane, bez zakłócania krytycznej funkcji mitochondriów w metabolizmie energetycznym. Nie możemy się doczekać kontynuacji tego pionierskiego obszaru badań.”

Opracowany biodostępny związek, S1QEL1.719 („New S1QEL” – IQ Electron Leak Site Blocker), podawano zapobiegawczo i terapeutycznie myszom karmionym dietą wysokotłuszczową powodującą zespół metaboliczny. Zabieg ogranicza gromadzenie się tkanki tłuszczowej, silnie chroni przed obniżoną tolerancją glukozy oraz zapobiega lub odwraca wzrost poziomu insuliny na czczo, chroniąc przed rozwojem insulinooporności.

Dziś kompleks mitochondriów I; Jutro świat

S1QEL1 działa na IQ in situ w mitochondrialnym kompleksie I (Mitochondrialny łańcuch transportu elektronów składa się z czterech kompleksów białkowych osadzonych w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Wspólnie przeprowadzają one wieloetapowy proces, dzięki któremu komórki czerpią 90% swojej energii).

Obecna literatura silnie wskazuje związek I na wiele różnych chorób, od zespołu metabolicznego po chorobę Alzheimera, stłuszczenie wątroby i utratę słuchu spowodowaną hałasem, jak również sam proces starzenia się, mówi pierwszy autor i naukowiec zespołu Buck, Mark Watsona, dr.

„S1QEL nie wychwytują utleniaczy ani rodników. Zamiast tego specyficznie hamują produkcję rodników w miejscu IQ w kompleksie I bez ingerencji w inne miejsca” – powiedział Watson. „Tak więc normalna sygnalizacja redoks, której potrzebujemy w naszych komórkach, będzie kontynuowana. S1QEL modyfikują tylko to miejsce. Są bardzo czyste, bardzo specyficzne i nie zakłócają mitochondriów, tak jak robią to inhibitory mitochondriów.”

Brand twierdzi, że dane pokazują, że produkcja wolnych rodników ze związku 1 jest głównym czynnikiem powodującym oporność na insulinę i zespół metaboliczny, główną chorobę związaną ze złymi wyborami stylu życia i starzeniem się. Mówi, że ta cecha jest silnym powodem do ponownego rozważenia mitochondrialnej teorii starzenia.

„Związki te regulują mitochondrialną produkcję wolnych rodników” – powiedział. „I to jest naprawdę interesujące; samo hamowanie tego konkretnego miejsca poprawia całe środowisko redoks i zapobiega chorobom metabolicznym, co jest niesamowite”.

Obraz fabularny: Julee Ashmead/Vecteezy.
Dodatkowe zdjęcia: Buck Institute for Research on Aging