Ученые из Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорд-Бернхэм определили ключевой фактор, регулирующий процесс аутофагии, своего рода механизм очищения клеток, в котором отходы и клеточный мусор поглощаются для защиты клеток от повреждений и, в свою очередь, модулируют старение. Результаты, опубликованные сегодня в Nature Communications, могут привести к разработке новых методов лечения возрастных расстройств, которые характеризуются нарушением этого процесса.
Мален Хансен, Ph.D., доцент в Sanford-Burnham’s Del E. Центр нейробиологии, старения и исследования стволовых клеток Уэбба и ее команда, а также сотрудники обнаружили фактор транскрипции – переключатель включения / выключения генов, – который вызывает аутофагию на животных моделях, включая нематоду С. elegans, первичного модельного организма, изученного в лаборатории Хансена. Этот фактор транскрипции, называемый HLH-30, координирует процесс аутофагии, регулируя гены с функциями на разных этапах процесса. Два года назад исследователи обнаружили аналогичный фактор транскрипции или ортолог, называемый TFEB, который регулирует аутофагию в клетках млекопитающих.
"HLH-30 имеет решающее значение для обеспечения долговечности всех долгоживущих C. elegans мы протестировали," говорит Хансен. "Этим моделям требуется активный HLH-30 для увеличения продолжительности жизни, возможно, за счет аутофагии. Мы обнаружили эту активацию не только на моделях продолжительности жизни червей, но и у мышей с ограниченным питанием, и мы предполагаем, что этот механизм может сохраняться и у высших организмов."
HLH-30 – это первый фактор транскрипции, который, как сообщается, действует во всех известных парадигмах долголетия, зависимых от аутофагии, укрепляя появляющуюся концепцию о том, что аутофагия может способствовать увеличению продолжительности жизни. В предыдущем исследовании Хансен и ее коллеги обнаружили, что усиление аутофагии оказывает антивозрастное действие, возможно, за счет повышения активности фермента, переваривающего жир, связанного с аутофагией. Благодаря этим открытиям ученые теперь знают ключевой компонент регуляции аутофагии при старении.
Команда Хансена в настоящее время работает над поиском терапевтических мишеней, в частности киназ, расположенных выше по течению, молекул, которые изменяют функцию белка, что может фактически фосфорилировать фактор транскрипции, чтобы изменить его функцию. "Мы уже имеем представление о протеине TOR, главном регуляторе, который влияет на метаболизм и старение у многих видов, но могут быть и другие киназы, которые также регулируют активность HLH-30 или TFEB," говорит ведущий автор исследования Луи Рене Лапьер, доктор философии.D., постдокторант в лаборатории Хансена и недавний лауреат карьерной награды K99 / R00 Pathway to Independence от Национальных институтов здравоохранения.
За последние несколько лет аутофагия стала предметом пристального научного исследования, особенно с тех пор, как этот процесс – или его нарушение – был вовлечен во многие заболевания человека, включая рак, болезнь Альцгеймера, а также сердечно-сосудистые заболевания и нейродегенеративные расстройства. HLH-30 и TFEB могут представлять собой привлекательные мишени для разработки новых терапевтических агентов против таких заболеваний.