Jaki jest obecnie odkryty aktywator telomerazy – cykloastraganol?

W 1985 roku Greider i wsp. po raz pierwszy odkryli telomerazę, która może dodawać powtórzenia DNA do końców chromosomów, aby utrzymać długość telomerów. Telomeraza to kompleks rybonukleoproteinowy, którego rdzeń katalityczny zawiera TERT i TERC, z których TERT jest kluczem do regulacji aktywności telomerazy. Długość telomerów ulega skróceniu w miarę podziału komórek. Po osiągnięciu wartości krytycznej indukuje ona sygnały uszkodzenia DNA, co prowadzi do skrócenia cyklu komórkowego i szeregu chorób związanych z niewydolnością tkanek, charakteryzujących się krótkimi telomerami.

W 2010 roku amerykańska firma Geron nawiązała współpracę z Uniwersytetem Nauki i Technologii w Hongkongu w ramach projektu badawczego mającego na celu przebadanie aktywatorów telomerazy. Stwierdzono, żecykloastraganolMoże aktywować aktywność telomerazy i indukować wydłużanie telomerów. To odkrycie aktywnie promowało rozwój aktywatorów telomerazy. Postęp badań i rozwój powiązanych produktów alkoholowych z astragalusu. Cykloastragenol (CAG) jest obecnie jedynym opisanym aktywatorem telomerazy wśród produktów naturalnych. Może skutecznie przeciwdziałać skracaniu telomerów i ma działanie przeciwstarzeniowe, przeciwapoptotyczne, przeciwzwłóknieniowe, regulujące układ odpornościowy, wspomagające proliferację komórek i gojenie ran itp. Ma działanie farmakologiczne, a tym samym potencjalnie terapeutyczne w chorobach związanych z dysfunkcją telomerów.

Cykloastragenol i starzenie się

telomery
Telomery to specjalne struktury na końcach chromosomów, które chronią chromosomy i skracają się wraz z replikacją chromosomów i podziałem komórek. Komórki również starzeją się wraz ze skracaniem się telomerów.

telomeraza
Telomeraza może syntetyzować telomery, stabilizując ich długość i strukturę, chroniąc w ten sposób chromosomy i opóźniając starzenie się komórek.

Działanie przeciwstarzeniowe: Aktywator telomerazy, który działa przeciwstarzeniowo poprzez zwiększenie aktywności telomerazy i tym samym opóźnienie skracania się telomerów.

Telomery to czapeczki znajdujące się na końcach chromosomów komórkowych, które chronią je przed uszkodzeniami podczas podziału komórki. W miarę jak komórki się dzielą, telomery ulegają skróceniu, osiągając punkt krytyczny, w którym komórki starzeją się lub obumierają. Telomeraza może wydłużyć telomery, a żywotność komórek naturalnie się wydłuża.

Starzenie się jest nieuniknioną częścią życia; jednak naukowcy badają różne metody leczenia, aby uniknąć niektórych skutków starzenia się, w tym senolityków. Senolityki to związki, które eliminują starzejące się komórki i, jak wykazano, zmniejszają skutki starzenia. Nowe badanie sugeruje, że cykloastraganol ma działanie przeciwstarzeniowe.

Badanie przeprowadzone w Chinach i opublikowane w czasopiśmie International Journal of Molecular Sciences koncentrowało się na starzejących się komórkach ludzkich i myszach z indukowanym promieniowaniem starzeniem. Cykloastragenol redukuje komórki starzejące się, nie wpływając na komórki niestarzejące się. Leczenie cykloastragenolem zmniejsza również ilość białek w komórkach starzejących się, niezbędnych do wzrostu i przeżycia komórek. Dodatkowo hamuje on ruchy komórek związane z komórkami i procesami zapalnymi związanymi z wiekiem. U starszych myszy leczonych cykloastraganolem stwierdzono mniejszą liczbę komórek starzejących się i poprawę dysfunkcji fizycznej związanej z wiekiem.

Cykloastragenol redukuje starzenie się komórek

Starzenie się jest znaną cechą charakterystyczną starzenia się, ale naukowcy odkryli, że eliminacja komórek starzejących się i ich prozapalnych cząsteczek sygnałowych może pomóc w zapobieganiu chorobom związanym z wiekiem, a w niektórych przypadkach nawet je odwrócić. W tym przypadku naukowcy poddali ludzkie komórki działaniu cykloastraganolu i stwierdzili, że skutecznie eliminował on komórki starzejące się, nie wpływając na komórki niestarzejące się. Ponadto, markery komórkowe komórek starzejących się uległy znacznemu obniżeniu po leczeniu cykloastraganolem.

Poprzednie badania wykazały, że szlak PI3K/AKT/mTOR – szlak sygnałowy zaangażowany we wzrost i przeżycie komórek – uczestniczy w procesach zapalnych inicjowanych przez komórki starzejące się, przyczyniając się do promowania starzenia się w otaczających komórkach. Naukowcy odkryli, że cykloastragenol pomógł zredukować ilość białek w tym szlaku, co sugeruje, że związek ten może działać poprzez blokowanie szlaku PI3K/AKT/mTOR, zapobiegając starzeniu się. Ponadto wykazano, że cykloastragenol zmniejsza zdolność komórek starzejących się do promowania starzenia się poprzez uwalnianie cząsteczek zapalnych, czynników wzrostu i immunomodulatorów, co jest zgodne z sugestiami, że redukcja sygnalizacji PI3K, AKT i mTOR może osłabiać efekty promujące starzenie się w otaczających komórkach.

Cykloastragenol należy do saponin triterpenowych i jest pozyskiwany głównie w wyniku hydrolizy astragalozydu IV. Ma stosunkowo małą masę cząsteczkową i silną lipofilowość, co korzystnie wpływa na penetrację biofilmu i wchłanianie z przewodu pokarmowego, zapewniając lepszą biodostępność. Skuteczność cykloastragalinolu
1. Leczenie uszkodzeń mózgu
2. Poprawa włóknienia wątroby
3. Leczenie osteoporozy
4. Działanie przeciwstarzeniowe
5. Opóźnienie starzenia się komórek

Dlaczego konieczna jest synteza cykloastraganolu?

① Cykloastraganol ma różnorodne działanie farmakologiczne, takie jak hamowanie apoptozy komórek mózgowych i neurozapalenia podczas niedokrwienia mózgu oraz utrzymywanie bariery krew-mózg.
② Cykloastragenol jest jedyną odkrytą dotąd małą cząsteczką związku terpenoidowego wykazującego aktywność telomerazy i mogącego leczyć choroby neurodegeneracyjne.
③ Hamuje włóknienie mięśnia sercowego i wzmacnia odporność przeciwnowotworową. Jest popularną cząsteczką w badaniach i rozwoju leków przeciwstarzeniowych.

Istniejące problemy

Zawartość cykloastraganolu w Astragalus membranaceus jest bardzo niska i trudno go uzyskać bezpośrednio. Obecna strategia produkcji cykloastraganolu opiera się na tradycyjnej chińskiej ekstrakcji medycznej, która jest uzyskiwana głównie poprzez transformację astragalozydu IV w Astragalus membranaceus. Oznacza to, że astragalozyd IV jest uzyskiwany poprzez sadzenie astragalozydu i hodowlę tkankową, a następnie astragalozyd IV jest przekształcany w cykloastragalozyd poprzez kwasolizę, degradację Smitha, enzymatyczną i mikrobiologiczną hydrolizę. Jednak te metody przygotowania są kosztowne, łatwo zanieczyszczają środowisko, są trudne do rozdzielenia i oczyszczenia oraz nie sprzyjają stosowaniu i promocji. Dlatego ludzie zwrócili uwagę na sztuczną syntezę cykloastraganolu.

Jak wykorzystać biologię syntetyczną do syntezy? ---Biologia syntetyczna

Biologia syntetyczna odnosi się do celowego projektowania, transformacji, a nawet tworzenia „sztucznego życia” o nienaturalnych funkcjach pod przewodnictwem idei inżynieryjnych, czyli inżynierii biologicznej. Ogólnie rzecz biorąc, jest ono wytwarzane metodami biologicznymi.