Care este activatorul de telomerază descoperit în prezent - cicloastraganolul?

În 1985, Greider și colab. au descoperit pentru prima dată telomeraza, iar această enzimă nou descoperită poate adăuga repetiții de ADN la capetele cromozomilor pentru a menține lungimea telomerilor. Telomeraza este un complex ribonucleoproteic al cărui nucleu catalitic include TERT și TERC, dintre care TERT este cheia reglării activității telomerazei. Lungimea telomerilor continuă să se scurteze pe măsură ce celulele se divid. Când atinge o valoare critică, induce semnale de deteriorare a ADN-ului, ducând la un ciclu celular scurtat și la o serie de boli de insuficiență tisulară caracterizate prin telomeri scurți.

În 2010, compania americană Geron a colaborat cu Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong la un proiect de cercetare pentru a analiza activatorii telomerazei. S-a constatat căcicloastraganolpoate activa activitatea telomerazei și induce extensia telomerilor. Această descoperire a promovat activ dezvoltarea activatorilor de telomerază. Progrese în cercetare și dezvoltare de produse aferente alcoolului de astragal. Cicloastragenolul (CAG) este în prezent singurul activator de telomerază raportat printre produsele naturale. Poate combate eficient scurtarea telomerilor și are efecte anti-îmbătrânire, anti-apoptoză, anti-fibroză, reglare imunitară, promovare a proliferării celulare și vindecarea rănilor etc., având astfel potențiale efecte terapeutice asupra bolilor legate de disfuncția telomerilor.

Cicloastragenolul și îmbătrânirea

telomeri
Telomerii sunt structuri speciale situate la capetele cromozomilor care protejează cromozomii și se scurtează odată cu replicarea cromozomilor și diviziunea celulară. Celulele îmbătrânesc și pe măsură ce telomerii se scurtează.

telomerază
Telomeraza poate sintetiza telomeri pentru a stabiliza lungimea și structura telomerilor, protejând astfel cromozomii și întârziind îmbătrânirea celulară.

Anti-îmbătrânire: Un activator al telomerazei, care are un efect anti-îmbătrânire prin creșterea telomerazei și, prin urmare, întârzierea scurtării telomerilor.

Telomerii sunt capace situate la capetele cromozomilor celulari care le protejează de deteriorare în timpul diviziunii celulare. Pe măsură ce celulele continuă să se dividă, telomerii continuă să se scurteze, ajungând la un punct critic în care celulele vor îmbătrâni sau vor muri. Telomeraza poate extinde lungimea telomerilor, iar durata de viață a celulelor va crește în mod natural în consecință.

Îmbătrânirea este o parte inevitabilă a vieții; cu toate acestea, cercetătorii studiază o varietate de tratamente pentru a încerca să evite unele dintre efectele îmbătrânirii, inclusiv studierea senoliticelor. Senoliticele sunt compuși care elimină celulele senescente (îmbătrânite) și s-a demonstrat că reduc efectele îmbătrânirii. Un nou studiu sugerează că cicloastraganolul are efecte anti-îmbătrânire.

Studiul, realizat în China și publicat în Jurnalul Internațional de Științe Moleculare, s-a concentrat pe celule umane senescente și șoareci cu senescență indusă de radiații. Cicloastragenolul reduce celulele senescente fără a afecta celulele non-senescente. Tratamentul cu cicloastragenol reduce, de asemenea, proteinele din celulele senescente necesare pentru creșterea și supraviețuirea celulară. În plus, acesta inhibă mișcările celulare asociate cu celulele și procesele inflamatorii legate de vârstă. S-a constatat că șoarecii în vârstă tratați cu cicloastragenol aveau mai puține celule senescente și disfuncții fizice legate de vârstă îmbunătățite.

Cicloastragenolul reduce celulele senescente

Senescența este o caracteristică cunoscută a îmbătrânirii, dar cercetătorii au descoperit că eliminarea celulelor senescente și a moleculelor lor de semnalizare pro-inflamatorie ar putea ajuta la prevenirea bolilor legate de vârstă și chiar la inversarea acestora în unele cazuri. Aici, cercetătorii au tratat celule umane cu cicloastraganol și au descoperit că acesta a eliminat eficient celulele senescente fără a afecta celulele non-senescente. În plus, markerii celulari ai celulelor senescente au fost semnificativ reduși după tratamentul cu cicloastraganol.

Cercetările anterioare au arătat că PI3K/AKT/mTOR - o cale de semnalizare implicată în creșterea și supraviețuirea celulară - este implicată în procesele inflamatorii inițiate de celulele senescente, contribuind la promovarea senescenței în celulele înconjurătoare. Cercetătorii au descoperit că cicloastragenolul a ajutat la reducerea proteinelor din această cale, sugerând că compusul ar putea funcționa prin blocarea căii PI3K/AKT/mTOR pentru a ajuta la prevenirea îmbătrânirii. În plus, s-a demonstrat că cicloastragenolul reduce capacitatea celulelor senescente de a promova senescența prin eliberarea de molecule inflamatorii, factori de creștere și imunomodulatori, în concordanță cu sugestiile conform cărora reducerea semnalizării PI3K, AKT și mTOR poate reduce efectele de promovare a senescenței în celulele înconjurătoare.

Cicloastragenolul aparține saponinelor triterpenice și se obține în principal prin hidroliza astragalozidei IV. Are o greutate moleculară relativ mică și o lipofilicitate puternică, ceea ce este benefic pentru penetrarea biofilmului și absorbția gastrointestinală pentru a obține o biodisponibilitate mai bună. Eficacitatea cicloastragalinolului
1. Tratamentul leziunilor cerebrale
2. Îmbunătățirea fibrozei hepatice
3. Tratamentul osteoporozei
4. Efect anti-îmbătrânire
5. Întârzie îmbătrânirea celulară

De ce este necesară sintetizarea cicloastraganolului?

① Cicloastraganolul are diverse efecte farmacologice, cum ar fi inhibarea apoptozei celulelor cerebrale și a neuroinflamației în timpul ischemiei cerebrale și menținerea barierei hematoencefalice.
② Cicloastragenolul este singurul compus terpenoid cu moleculă mică, cu activitate telomerazică, descoperit până în prezent și care poate trata bolile neurodegenerative.
③ Are efecte de inhibare a fibrozei miocardice și de creștere a imunității antitumorale. Este o moleculă populară în cercetarea și dezvoltarea medicamentelor anti-îmbătrânire.

Probleme existente

Conținutul de cicloastraganol din Astragalus membranaceus este foarte scăzut și este dificil de obținut direct. Strategia existentă de producție a cicloastraganolului se bazează pe extracția din medicina tradițională chineză, care se obține în principal prin transformarea astragalozidei IV în Astragalus membranaceus. Adică, astragalozida IV se obține prin plantarea astragalului și tehnologia de cultură a țesuturilor, iar apoi astragalozida IV este convertită în cicloastragalozidă folosind acidoliza, degradarea Smith, hidroliza enzimatică și microbiană. Cu toate acestea, aceste metode de preparare sunt costisitoare, pot provoca ușor poluarea mediului, sunt dificil de separat și purificat și nu sunt propice aplicării și promovării. Prin urmare, oamenii și-au îndreptat atenția către sinteza artificială a cicloastraganolului.

Cum se folosește biologia sintetică pentru sintetizare? ---Biologie sintetică

Biologia sintetică se referă la proiectarea, transformarea și chiar crearea specifică a „vieții artificiale” cu funcții nenaturale sub îndrumarea ideilor inginerești, adică ingineria biologiei. În general, aceasta este produsă folosind metode biologice.