kzs72 (kzs72) wrote,
kzs72
kzs72

Categories:

Ген долголетия.

Или как то так.
Речь пойдёт о белке Klotho, который влияет на многие показатели в нашем организме- в том числе на продолжительность жизни, и на когнитивные способности.
Далее приведу выдержки из научно-популярных статей об исследованиях свойств данного белка.

Клото (англ. Klotho) — трансмембранный белок, β-глюкуронидаза (К.Ф.3.2.1.31), регулирующий чувствительность организма к инсулину, взаимодействующий с несколькими рецепторами. Альтернативный сплайсинг РНК Klotho вызывает синтез двух форм белка, состоящих из 1012 и 549 аминокислот соответственно.

Ген Klotho был открыт профессором Макото Куро-о еще в 1997 году. Свое название он получил в честь одной из трех древнегреческих мойр — богинь судьбы (Лахесис назначает жизненный жребий, Клото прядет нить жизни, а Атропос обрезает жизненную нить). Наблюдения за мышами, лишенными этого гена, показали, что животные-мутанты демонстрируют нормальное развитие лишь до третьей-четвертой недели жизни, после чего начинают быстро стареть: у них развивается остеопороз, эмфизема легких, появляются склеротические изменения сосудов. В общем, весь букет старческих заболеваний. Напротив, трансгенные мыши, отличающиеся чрезмерной экспрессией этого гена, жили на 20-30% дольше обычных.


Сначала профессор Куро-о решил, что ген Klotho поставляет организму некий белок (белок Klotho), который действует как гормон, тормозящий процессы старения. Затем оказалось, что этот белок блокирует внутриклеточные химические сигналы, которые передаются посредством инсулина и инсулиноподобного фактора роста. Известно, что повышенная чувствительность к инсулину ускоряет износ клеток. Опыты на мышах показали, что уровень инсулина в крови трансгенных мышей был гораздо выше, чем у грызунов из контрольной группы, а у мышей, лишенных Klotho, напротив, значительно ниже нормального уровня.

Дальнейшие исследования, результаты которых опубликованы в номере журнала Journal of Biological Chemistry за 11 ноября, издаваемого Американским обществом биохимии и молекулярной биологии (ASBMB), выявили сам механизм, с помощью которого Klotho борется с процессами старения, сообщается в пресс-релизе ASBMB.

Как оказалось, Klotho повышает сопротивляемость клеток к так называемому «оксидантному стрессу» — процессу избыточного накопления внутри клеток свободных радикалов, вызывающих повреждение таких важных биологических макромолекул, как ДНК, липиды и белки, что приводит к нарушению нормального функционирования клеток и старению организма. Klotho повышает способность клеток к самостоятельной детоксификации за счет выработки марганец-суперокисид-дисмутазы — важного антиоксиданта, количество которого в организме, как известно, уменьшается с возрастом. Этот фермент, который обычно находят в клеточных митохондриях, выполняет свою защитную функцию за счет гидролиза вредных супероксидов и превращения их в менее опасный пероксид водорода.

Низкие уровни антивозрастного гормона Клото могут послужить в качестве признака предупреждающего о почечной болезни на ранних стадиях, а также о смертельных сердечнососудистых осложнениях, согласно сведениям исследователей Юго-западного Медицинского Центра UT.
Проведя ряд экспериментов на мышах, ученые обнаружили, что кальцификация мягкой ткани организма, общий и серьезный побочный эффект хронической почечной болезни (CKD), прекращалась, когда уровни гормона Клото были восстановлены.

Незаменимый белок Клото, который производится почками, часто играет важную роль в CKD. "Это может объяснить, почему дополнение уровней Клото помогает остановить действие основного побочного эффекта, связанного с болезнью" – сказал доктор Орсон Мо (Orson Moe), директор Центра Минерального Метаболизма и Клинического Исследования на Юго-западе и главный автор анализа.
У мышей с хронической почечной болезнью наблюдались низкие уровни Клото в почках, крови и моче, указывая на то, что CKD – состояние системного недостатка Клото. В анализе, исследователи также тестировали мочу 53 человек, включая 40 пациентов с диагнозом CKD, и обнаружили, что у них также были низкие уровни незаменимого белка.
"Это может быть дефектным циклом, в котором CKD порождает низкий уровень Клото, а низкий уровень Клото ускоряет развитие CKD" – отметил доктор Мо. "Хроническая почечная болезнь, оказывается, ходит рука об руку с хроническим недостатком Клото. Исследования на животных показали, что опасным последствием неадекватной работы Клото является кальцификация мягкой ткани, которая может создать помехи для нормальной функции органа".
В текущем анализе исследователи уменьшали уровни Клото у генетически созданных мышей, чтобы производить неадекватные уровни белка. Восстановление требуемых уровней Клото у грызунов, отмеченных болезнью CKD, способствовало улучшению почечной функции и химического состава крови, а также сокращало кальцификацию сосудов.
Мыши же с CKD, которые были генетически созданы с ненормально низкими уровнями Клото, отличались плохой почечной функцией и серьезной кальцификацией. Полезный эффект соответствующего уровня Клото при развитии сосудистой кальцификации превосходит эффект гормона на функцию почек, подчеркивая эффект прямой защиты Клото для сердечнососудистой системы.
Согласно результатам исследования, белок Клото уменьшает сосудистую кальцификацию, повышая выделения мочой фосфата (необходимого для строительства и ремонта костей и зубов, сокращения мышц, а также помогающего функции нервной системы, но который может быть токсичным, когда его уровни слишком высокие) и сохраняет почечную жидкую фильтрацию. Наиболее важно то, что Клото, оказывается, препятствует чрезмерному накоплению фосфата в мышцах сосудов и развитию кальцификации, осложнение CKD, которое может значительно увеличить риск смерти.

Израильские ученые обнаружили, что белок Клото (Klotho protein) может предотвращать развитие рака поджелудочной железы и вывести лечение рака в Израиле на новый уровень. Группа доктора Идо Вольфа изучала свойства белка Клото, присутствующего в клетках почек, мозга и поджелудочной железы. Этот белок, открытый в 1997 году и названный в честь греческой богини судьбы Клото, участвует в механизме действия инсулина – гормона поджелудочной железы. Кроме того, было обнаружено, что уровень данного белка коррелирует с продолжительностью жизни экспериментальных животных.
Рак поджелудочной железы – очень тяжелое заболевание, поэтому исследования в этом направления так актуальны. Израильские ученые показали, что в культурах опухолевых клетках поджелудочной железы содержание белка Клото было достоверно ниже, чем в здоровых клетках. Следовательно, уровень белка Клото можно измерять для того, чтобы выявлять злокачественный процесс на ранней стадии.
Более того, исследователи ввели белок Клото извне в культуры опухолевых клеток поджелудочной железы и обнаружили торможение роста и размножения этих клеток. Затем были проведены опыты на мышах с привитыми опухолями поджелудочной железы. Оказалось, что введение белка Клото больным мышам предотвращает распространение опухоли, а также вызывает ее уменьшение.

Почка имеет самые высокие уровни экспрессии белка клото и, вероятно, является основным источником растворимого клото, поэтому неудивительно, что уровни клото имеют тенденцию быть низкими у пациентов с заболеванием почек.

Растворимый клото представляет собой белок, циркулирующий в крови, который, как полагают, имеет антивозрастные свойства. Точный механизм действия растворимого клото все еще следует идентифицировать, однако было показано, что белок оказывает влияние на различные клеточные и эндокринные пути.


Автоматизированная система нефелометра Dade Behring BN II (фото любезно предоставлено Siemens Healthcare).

Многочисленная группа ученых во главе с коллегами из медицинского центра Tufts Medical Center провела проспективное когортное исследование, начатое в 1997 году, с целью оценки того, как состояние здоровья влияет на связанные с возрастом физиологические и функциональные состояния. Исследуемая группа состояла из 3075 человек в возрасте от 70 до 79 лет, с одинаковым числом мужчин и женщин на начальном уровне и примерно одной третью афроамериканцев. Все 2496 участников, у которых были измерены уровни клото и почечная функция на начальном этапе и минимум одно повторное измерение функции почек, были включены в данное исследование.

Растворимый в сыворотке α-клото анализировали с помощью коммерчески доступного иммуноферментного сэндвич-анализа (ИФА), используя сыворотку, которую никогда не размораживали, хранившуюся при -70 °С и полученную при визите на второй год, примерно через год после первого визита. Этот анализ, как сообщается, имел чувствительность 6,15 пг/мл и продемонстрировал для серии анализов коэффициент 18%. Были оценены связи между уровнями растворимого клото, снижением функции почек и возникновением хронического заболевания почек (ХЗП). Цистатин С измеряли на начальном этапе, а также на третий и десятый год в хранившихся в замороженном виде образцах сыворотки с использованием нефелометра BNII и иммунонефелометрического анализа с латексным усилением N Latex Cystatin C.

Ученые обнаружили, что медианный уровень клото (25-й, 75-й процентили) составлял 630 (477817) пг/мл. В полностью скорректированной модели каждый в два раза более высокий уровень клото был связан с более низким коэффициентом снижения функции почек (отношение шансов 0,78) для 30-процентного снижения расчетной скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и 0,85 для более чем 3 мл/мин снижения за год СКФ, но без новых случаев ХЗП (отношение количества случаев 0.90). В целом более высокий уровень растворимого клото был независимо связан с более низким риском снижения функции почек.

Дэвид А. Дрю (David A. Drew), доктор медицины, магистр наук, ведущий автор исследования, говорит: "Мы обнаружили тесную связь между низким уровнем растворимого клото и снижением функции почек независимо от многих известных факторов риска снижения функции почек. Это говорит о том, что клото может играть определенную роль в развитии хронического заболевания почек, хотя для подтверждения этого необходимы дополнительные исследования. Это также повышает вероятность того, что клото может стать важной терапевтической мишенью для будущих клинических испытаний". Исследование было опубликовано 19 января 2017 года в журнале Journal of the American Society of Nephrology.

По их словам, с помощью этого гена можно спасти положение людей с деменцией, пишет The Daily Mail. Оказывается, белок (клото), вырабатываемый данным геном, поддается синтезированию и подходит для лечения деменции и болезни Альцгеймера, так как он усиливает мыслительные способности, способность к обучению и память.

Есть основания полагать, что клото увеличивает силу связей между нейронами. Белок повышает показатели IQ до шести пунктов. Если у человека одна копия варианта гена клото (KL-VS), он будет жить долго и вряд ли столкнется с инсультом. А вот две копии сокращают продолжительность жизни и повышают риск инсульта. Также при одной копии люди, было доказано, лучше справлялись с когнитивными тестами, вне зависимости от наличия гена аполипопротеина 4, основного генетического фактора риска болезни Альцгеймера.

В рамках трех исследований ученые протестировали клото на примере более 700 человек 52-85 лет. Ни у кого из добровольцев не было изначально признаков деменции. У 20-25% человек была одна копия KL-VS, и они лучше справлялись с тестами, чем остальные. Правда, по мере увеличения возраста участников показатели когнитивных тестов ухудшались, вне зависимости от того, была ли у человека 1 копия KL-VS или ее вообще не было.

Ген клото связан с белком, производимым в основном клетками почек, плаценты, тонкого кишечника и простаты. Укороченная версия белка может циркулировать в кровотоке. Тесты крови показали: наличие одной копии KL-VS сопровождалось высокой концентрацией циркулирующего белка. Концентрация уменьшалась с возрастом. Возможно, именно с этим сопряжено ухудшение показателей когнитивных тестов.

Еще ученые генетически изменили мышей, заставив их организм вырабатывать клото в аномально больших объемах. В результате эти мыши дольше жили и имели больше клото в крови и в гиппокампе, контролирующем обучение и память. Как и люди, мыши со стабильно высокой концентрацией клото, прекрасно справлялись с разными тестами, несмотря на возраст.

Tags: жизнь, здоровье, познавательное
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments