Verbindung kann helfen, Neuronenschäden bei altersbedingten Krankheiten zu verhindern
Eine bekannte Verbindung namens Rapamycin verfügt über einen neu entdeckten Mechanismus, der laut einer neuen, in der Zeitschrift veröffentlichten Studie dazu beitragen könnte, neurologische Schäden bei Alzheimer und anderen altersbedingten Erkrankungen zu verhindern Alternde Zelle.
"Es ist möglich, dass dies einen neuen therapeutischen Ansatz für neurologische Erkrankungen bietet", sagte Viviana Perez, Assistenzprofessorin am Department of Biochemistry and Biophysics des College of Science der Oregon State University (OSU), einer Expertin für biologische Prozesse des Alterns und des Prinzips Ermittler im Linus Pauling Institut.
"Der Wert von Rapamycin hängt eindeutig mit dem Problem der Seneszenz der Zellen zusammen, einem Stadium, in dem Zellen alt werden, sich nicht mehr vermehren und schädliche Substanzen absondern, die zu Entzündungen führen", sagte Perez. "Rapamycin scheint dabei zu helfen, diesen Prozess zu stoppen."
Dieser Prozess erzeugt eine toxische Umgebung, die als seneszenzassoziierter sekretorischer Phänotyp (SASP) bezeichnet wird. Forscher glauben, dass diese Aktion die zelluläre Mikroumgebung stört und die Fähigkeit benachbarter Zellen verändert, richtig zu funktionieren, wodurch ihre Gewebestruktur und -funktion beeinträchtigt werden.
"Die mit dem Altern verbundene Zunahme der zellulären Seneszenz und die damit verbundene Entzündung können dazu beitragen, die Voraussetzungen für eine Vielzahl von degenerativen Erkrankungen zu schaffen, darunter Krebs, Herzerkrankungen, Diabetes und neurologische Erkrankungen wie Demenz oder Alzheimer", so Perez sagte.
„Wenn wir bei Labortieren seneszierende Zellen entfernen, leben sie länger und haben weniger Krankheiten. Und Rapamycin kann ähnliche Wirkungen haben. “
Rapamycin ist eine natürliche Verbindung, die erstmals auf den Böden der Osterinsel im Südpazifik entdeckt wurde. Es wurde bereits intensiv untersucht, da es die wertvollen Auswirkungen einer diätetischen Einschränkung nachahmen kann, von der gezeigt wurde, dass sie bei einigen Tieren ihre Lebensdauer verlängert.
Tatsächlich haben Labormäuse, die Rapamycin erhalten haben, mehr Ausdauer, weniger Aktivität mit zunehmendem Alter, verbesserte Kognition und kardiovaskuläre Gesundheit, weniger Krebs und ein längeres Leben gezeigt.
Vor dieser Untersuchung wurde nur ein Wirkmechanismus für Rapamycin beobachtet. Wissenschaftler glaubten, dass dies dazu beitrug, die Wirkung von Nrf2 zu steigern, einem Hauptregulator, der bis zu 200 Gene „einschalten“ kann, die für die Zellreparatur, die Entgiftung von Karzinogenen, den Protein- und Lipidstoffwechsel, den Schutz vor Antioxidantien und andere Faktoren verantwortlich sind. Dabei wurde die SASP-Konzentration reduziert.
In der neuen Studie stellten die Forscher fest, dass Rapamycin auch die SASP-Spiegel direkt, getrennt vom Nrf2-Signalweg und auf eine Weise beeinflussen kann, die Auswirkungen auf Neuronen und andere Zelltypen haben würde.
"Jeder neue Ansatz zum Schutz von Neuronen vor Schäden könnte wertvoll sein", sagte Perez. „Andere Studien haben zum Beispiel gezeigt, dass Astrozytenzellen, die zum Schutz der Neuronenfunktion und der Gesundheit beitragen, durch SASP geschädigt werden können. Dies kann eine der Ursachen für einige neurologische Erkrankungen sein, einschließlich der Alzheimer-Krankheit. "
Rapamycin werde weiterhin großes Interesse an der Lösung von Problemen im Zusammenhang mit dem Altern wecken, sagte Perez. Ein Nachteil ist jedoch, dass die Anwendung von Rapamycin beim Menschen durch eine negative Nebenwirkung gestoppt wurde - eine Erhöhung der Insulinresistenz, die das Risiko für Diabetes erhöhen kann.
Diese Besorgnis besteht weiterhin und beschränkt die Verwendung von Rapamycin zur Bekämpfung degenerativer Erkrankungen, bis Wege gefunden werden können, um dieses Problem anzugehen. Wissenschaftler suchen derzeit nach Rapamycin-Analoga, die ähnliche biologische Auswirkungen haben können, aber diese unerwünschte Nebenwirkung nicht verursachen.
Quelle: Oregon State University
