Le proteine antietà possono trattare il diabete, l'obesità e il cancro
Per la prima volta è stata esaminata in dettaglio una famiglia di proteine della longevità. La nuova intuizione può aiutare a creare trattamenti innovativi per una serie di malattie, tra cui alcuni tipi di cancro, obesità e diabete.
Una famiglia di molecole chiamate proteine Klotho ha incuriosito per decenni i ricercatori interessati al processo di invecchiamento.
Prendono "il nome dalla dea greca che ha intessuto il filo della vita". Coinvolti nel metabolismo, sembrano anche svolgere un ruolo nella longevità.
Gli studi alla fine degli anni '90 hanno dimostrato che i topi con geni Klotho mutati soffrono di una condizione simile all'invecchiamento precoce: avevano una durata di vita molto più breve, sono diventati sterili e hanno persino sviluppato arteriosclerosi, osteoporosi ed enfisema, nonché atrofia cutanea.
Uno studio successivo ha anche scoperto che la sovraespressione dei geni Klotho ha esteso la durata della vita dei topi alterando la segnalazione dell'insulina e del fattore di crescita insulino-simile 1.
Esaminando Klotho
Uno studio recente esamina in modo nuovo e più dettagliato la struttura di queste proteine. I ricercatori si sono proposti di ottenere una migliore comprensione di ciò che fanno nel corpo e di come lo fanno. Gli scienziati, della Yale University di New Haven, CT, ritengono che i loro risultati abbiano implicazioni per il trattamento futuro di molte condizioni, tra cui obesità, diabete e alcuni tipi di cancro.
Ci sono due proteine nella famiglia Klotho: alfa e beta. Entrambi sono recettori che si trovano sulle membrane di alcuni tessuti. Lavorano in combinazione con molecole chiamate FGF endocrine, che regolano i processi metabolici nei tessuti e negli organi tra cui cervello, fegato e reni.
Le proteine Klotho e gli FGF operano a stretto contatto. Infatti, chi è interessato alla longevità ha, da tempo, dibattuto se le proteine Klotho o le FGF siano le molecole responsabili dell'alterazione dell'invecchiamento.
Utilizzando la cristallografia a raggi X, il team ha costruito un quadro dettagliato della struttura di beta-Klotho. I risultati sono pubblicati questa settimana sulla rivista Natura.
La loro prima scoperta è stata che beta-Klotho è il recettore principale per FGF21, un ormone che viene prodotto durante la fame. FGF21 ha una serie di effetti: ad esempio, aumenta la sensibilità all'insulina e migliora il metabolismo del glucosio per indurre la perdita di peso.
L'autore senior dello studio Joseph Schlessinger, che è presidente di farmacologia alla Yale School of Medicine, spiega il significato di questa scoperta, dicendo: "Come l'insulina, l'FGF21 stimola il metabolismo, compreso l'assorbimento del glucosio.
"Negli animali e in alcuni studi clinici di FGF21", continua, "mostra che è possibile aumentare il consumo di calorie senza modificare l'assunzione di cibo, e ora sappiamo come migliorare l'attività biologica di FGF21".
Uso terapeutico di Klotho
Se l'attività di questo ormone potesse essere stimolata farmacologicamente, potrebbe essere utile nel trattamento di condizioni come il diabete e l'obesità. Nel documento, il team descrive anche una variante di FGF21 che è 10 volte più potente, offrendo potenzialmente un vantaggio terapeutico ancora maggiore.
Inoltre, hanno trovato prove di come la glicosidasi - un enzima strutturato in modo simile che scompone gli zuccheri - si sia evoluto in un recettore ormonale "che abbassa lo zucchero nel sangue". Come aggiunge Schlessinger, questa "potrebbe non essere una coincidenza".
C'è un enorme bisogno di trattamenti più efficaci per l'obesità e il diabete, quindi è probabile che tutto ciò che può offrire un nuovo percorso attiri una grande attenzione.
Potenziare questo percorso potrebbe essere di beneficio. Dall'altro lato della medaglia, gli autori ritengono che bloccare il percorso potrebbe portare a migliori trattamenti per il cancro al fegato e le malattie delle ossa.
Schlessinger conclude riassumendo la lunga strada da percorrere: "Il prossimo passo sarà produrre ormoni migliori, creare nuovi potenti bloccanti, fare studi sugli animali e andare avanti". Altri studi sono già in cantiere.
