Vjeverice sirtuins, za koje se vjerovalo da značajno produžavaju životni vijek brojnih organizama i čak su uspjele postati meta krema protiv starenja, zapravo nemaju nikakve veze s procesom starenja. Ovo je prema novom istraživanju koje su finansirali Wellcome Trust i Evropska unija.

Aktivnost gena sirtuina naučnici su ga povezivali sa starenjem i životnim vijekom organizama koji se obično koriste kao modeli biologije starenja ljudi - kvasca, nematoda i voćnih mušica. Istraživači su zaključili da prekomjerna ekspresija ovog gena značajno produžava životni vijek ovih životinja (kod nematoda za čak 50 posto).

Osim toga, niz studija je uspostavio vezu između sirtuina i ograničenje hrane. Niskokalorična dijeta produžava životni vijek mnogih organizama, uključujući i neke sisare. Eksperimenti su pokazali da se to događa zbog aktivacije sinteze sirtuina.

Rezultati ovih istraživanja, naravno, nisu mogli a da ne izazovu veliko interesovanje kako naučne zajednice, tako i medija. Gen koji kodira sirtuin već je nazvan "genom dugovječnosti". Pojavila se čitava serija kozmetika koji sadrži resveratrol- supstanca koju proizvode biljke, a nalazi se u zanemarljivim količinama u crnom vinu i za koju se vjeruje da aktivira sirtuine. Međutim, kasnije studije izazvale su ozbiljne sumnje u naučnu ispravnost ovih rezultata.

Upravo objavljeno u časopisu PrirodaČlanak daje gotovo neosporan dokaz da je učinak povećanja životnog vijeka životinja uočen u više ranih radova, zapravo nije povezan sa sirtuinom.

Voditelj istraživanja dr. David James(David Gems) i njegove kolege sa Instituta za zdravo starenje na Univerzitetskom koledžu u Londonu, zajedno sa naučnicima sa Univerziteta Washington u Seattleu i Univerziteta Semmelweis u Budimpešti, proveli su seriju eksperimenata na dva soja genetski modificiranih crva Caenorhabditis elegans. Oba soja su prethodno korištena u dvije različite studije. U organizmima takvih crva, gen sirtuina je hiperaktivan.

Kao što se očekivalo, crvi oba soja živjeli su duže od kontrola divljeg tipa. Međutim, nakon što su uloženi pažljivi napori da se osigura da je jedina razlika između kontrolne i modificirane životinje povećani nivoi sirtuina, utvrđeno je da je efekat produženja životnog vijeka nestao. To je značilo da su za to odgovorni neki drugi genetski faktori. Naučnici sugerišu da je kod jednog od ova dva soja efekat produženja životnog veka verovatno posledica mutacije gena uključenog u razvoj nervnih ćelija.

Zatim, u saradnji sa svojim kolegama sa Univerziteta u Mičigenu, engleski naučnici prešli su na eksperimente na transgenim voćnim mušicama Drosophila melanogaster sa visokim nivoom sirtuina. Ovaj transgeni model je također bio predmet studije koja pokazuje da prekomjerna ekspresija gena sirtuina produžava životni vijek muva.

Naučnici su uspeli da pokažu da su drugi genetski faktori razlog za produženje životnog veka muva. Osim toga, stvorili su novi soj Drosophila sa još višim nivoom ekspresije sirtuina. Međutim, ove mušice nisu postale dugovječne.

Pokušaji da se resveratrolom aktivira sintetički sirtuin u voćnim mušicama također su završili potpunim neuspjehom. Ni engleske ni američke laboratorije, koristeći različite tehnike, nisu bile u mogućnosti da pokažu bilo kakvu aktivaciju.

Konačno, istraživači su ponovo testirali tvrdnju da ograničenje u ishrani produžava životni vijek aktiviranjem sirtuina. Eksperimenti na mušicama koje nemaju gen za sirtuin pokazali su da ograničenje hrane i dalje produžava životni vijek. Dakle, ovaj faktor je radio nezavisno od sirtuina.

“Ovo su neverovatni rezultati. Preispitali smo ključne eksperimente koji povezuju sirtuin sa životnim vijekom životinja, i ni u jednom od njih sirtuin nije izdržao ispitivanje. Sirtuini nikako nisu ključ dugovječnosti i nemaju nikakve veze sa produžavanjem životnog vijeka. Ali, u određenom smislu, ovo je dobra vijest: na kraju krajeva, preispitivanje starih ideja jednako je važno za naučni napredak kao i osmišljavanje novih. Naš rad bi trebao pomoći preusmjeravanju naučnih napora na one procese koji zaista kontrolišu proces starenja”, komentirao je rezultate istraživanja dr. James.

Dobro poznati protein sirtuin, kako se ispostavilo, zapravo odlaže starost- međutim, za to mora biti u određenim područjima hipotalamus, glavni endokrini regulator tela.

Sirtuin- jedan od najpopularnijih proteina u modernoj molekularnoj biologiji, a sve zato što je u početku on (i njegov gen) proglašen izvorom vječnog mladost, a zatim požurio da to energično opovrgne. Ono što je dolilo ulje na vatru je to sirtuin, kako su tvrdili njegovi fanovi, povezao je očekivani životni vijek sa umerenost u hrani i sa vino: nivo ovog proteina se povećao tokom niskokalorične dijete dijeta i kada se konzumira resveratrol, sadržane u vinima (međutim, ne samo u njima). (Istovremeno je utvrđeno da sirtuin ima i druga zanimljiva svojstva: na primjer, pogoršao se raspoloženje.)

Vječna mladost Sad izbija hipotalamus.
Kasnije se ispostavilo da sirtuin možda nema nikakve veze s tim, a očekivani životni vijek se povećava zbog istovremenih promjena u genomu koje nastaju kada eksperimentatori manipulišu sirtuinom. Drugim riječima, efekat sirtuina se gotovo pokazao kao artefakt. S druge strane, pojavile su se sumnje da s vinom nije sve tako glatko, da vinske supstance utječu na sirtuin snažno indirektno i samo pod umjetnim eksperimentalnim uvjetima. Najodaniji "obožavatelji" ovog proteina priskočili su u pomoć - i uspjeli su pokazati da vinski resveratrol i dalje direktno utječe na sirtuin. Međutim, intrigantnije pitanje - kakav je odnos između sirtuina i očekivanog životnog vijeka - ostalo je bez odgovora.

Pa ipak, očigledno je istina na strani pristalica sirtuina. Grupa istraživača predvođena Šiničirom Imaijem sa Univerziteta Vašington u St. Luisu (SAD) uspela je da dokaže da je nivo ovog proteina zaista povezan i sa produženim životnim vekom i sa umerenošću u ishrani. Istina, da bi to demonstrirali, naučnici su morali bukvalno da uđu u glavu: sirtuin je pokazao svoja izuzetna svojstva dok se nalazio u neuronima hipotalamusa.

Naučnici su radili s miševima programiranim da prekomjerno proizvode sirtuin. Samo kod nekih životinja takva hiperprodukcija je bila u cijelom tijelu, dok je kod drugih bila samo u određenim tkivima. Tako smo uspjeli otkriti da sirtuin mora biti aktivan u mozgu da bi se produžio životni vijek.

Štoviše, produženje životnog vijeka u ovom slučaju bilo je potpuno isto kao i kod običnih miševa na niskokaloričnoj dijeti. S druge strane, ako bi se povećao nivo sirtuina u mozgu, miševi su mogli jesti šta god su htjeli, kad god su htjeli: i dalje su živjeli duže.

Produženje života bilo je praćeno kompleksom fizioloških i bihevioralnih karakteristika: životinje su bile aktivnije noću (tj. kada bi trebalo da budu aktivne), povećala im se tjelesna temperatura i potrošnja kisika, poboljšalo im se stanje mišića i čvršće spavao tokom dana. Ove promjene, kao i produženje životnog vijeka, zahvatile su oba spola – i muškarce i žene.

Koliko se produžio životni vijek miševa? Kao što g. Imai i njegove kolege pišu u Cell Metabolism, dugovječnost se povećala za 16% za žene i 9% za muškarce. Što se tiče ljudskih godina, to znači da žena lako može doživjeti sto godina, a muškarac lako doživjeti osamdesetu.

Naučnici također primjećuju da su miševi s povećanim sirtuinom u mozgu imali manju vjerovatnoću da razviju rak. Što se tiče starenja, efekat proteina je bio da je promenio trenutak u kojem je započeo proces starenja, ali ne i njegov ritam. Odnosno, samo starenje se nije usporilo, već je počelo kasnije: sirtuin je zaista konzistentniji s poređenjem s "izvorom mladosti".

Mozak je, međutim, prilično veliki organ, čak i kod miševa, a istraživači su pokušali da utvrde tačno kojoj oblasti mozga treba sirtuin da uspori starenje.

Potraga je dovela do dorsolateralnih i lateralnih jezgara hipotalamusa (hipotalamus uglavnom aktivno učestvuje u regulaciji metabolizma, a poznato je da lateralna jezgra hipotalamusa regulišu ponašanje u ishrani). Sirtuin je učinio neurone osjetljivijima na oreksine, neuropeptidne hormone koji opet utiču na metabolizam i također su uključeni u regulaciju ciklusa spavanja i buđenja.

Međutim, u ovom slučaju, prema naučnicima, kombinovano djelovanje sirtuina i oreksina stimuliralo je intenzivne signale koje hipotalamus šalje mišićima. Ovi signali izazivaju fiziološke promjene u mišićnom tkivu (iako koji mehanizam omogućava hipotalamičnim neuronima da se tako precizno fokusiraju na mišiće, istraživači još ne znaju), a usporavanje starenja primjetno je prvenstveno u mišićima.

Odnosno, pojavljuje se sljedeća shema: povećani nivo sirtuina uzrokuje specifičnu aktivnost nekih zona hipotalamusa, usmjerenu na mišiće, koji se, po naredbi odozgo, počinju ponašati drugačije: mijenja se njihov metabolizam i usporava starenje. Ista stvar se dešava kada tijelo primi samo potrebne minimalne kalorije.

Ovdje je lako uočiti neku nepotpunost objašnjenja: starenje se, očigledno, usporava u cijelom tijelu, a ne samo u mišićima; osim toga, dugovječni miševi su pokazali složene promjene u svojoj fiziologiji. I stoga bi se moglo zapitati što se događa u svim drugim tkivima: ili primaju pojedinačne upute iz mozga, ili promjene u mišićnom metabolizmu utiču na druge organe. Međutim, u svakom slučaju, istraživači sada mogu reći da zaista postoji veza između očekivanog životnog vijeka i sirtuina.

Pripremljeno sa Univerziteta Washington u St. Louisu.

Sirtuins (sirtuini,S ilent I informacije R npr u lator 2 (Sir2)prote ins) - klasa proteina sa svojstvima histon deacetilaze i monoriboziltransferaze. Nalazi se u svim organizmima, od bakterija do ljudi.
Kvasac Sir2 i neki, ali ne svi, sirtuini su deacetilaze. Za razliku od drugih proteinskih deacetilaza, koje jednostavno hidroliziraju, deacetilacija posredovana sirtuinom kombinira deacetilaciju lizinskih ostataka i hidrolizu NAD.

Kao rezultat hidrolize nastaju O-acetil-ADP-riboza, deacetilirani supstrat, i nikotinamid, koji je inhibitor aktivnosti sirtuina. Dakle, aktivnost sirtuina zavisi od energetskog stanja ćelije kroz NAD, njenog odnosa prema NADH, nivoa NAD, NADH i nikotinamida ili kombinacije ovih parametara.

Sirtuini regulišu procese starenja, transkripciju i otpornost na stres. Metabolička regulacija i ćelijski odbrambeni mehanizmi koji uključuju sirtuine mogu se koristiti za produženje životnog vijeka.

Sirtuini i starenje

Istraživači sa Univerziteta Harvard identificirali su niz molekularnih transformacija koje dovode do starenja svih eukariota bez izuzetka.

Jezgra eukariota sadrže hromatin, koji je odsutan u prokariota. Hromatin se formira od nukleinskih kiselina i proteina. Među potonjima, posebna uloga pripada proteinima iz grupe. Koriste se za izgradnju potpornih struktura na koje su namotani DNK lanci.

Histoni su direktno uključeni u čitanje genetskih informacija, drugim riječima, prepisuju ih sa molekula DNK na molekule RNK. Kada su histoni čvrsto zbijeni, do takvog ponovnog pisanja ne dolazi, a geni ostaju u pasivnom stanju. Da bi određeni gen počeo raditi, histoni povezani s njim moraju donekle olabaviti.

Ovi procesi uključuju različite enzime, čiji rad određuje gustoću pakovanja histona. To uključuje enzime iz grupe sirtuina. Oni prisiljavaju histone da pređu u stanje gušćeg pakiranja i time otežavaju uključivanje gena.

Kao što smo već rekli, sirtuini rade u ćelijama velikog broja eukariota - od jednoćelijskih organizama do sisara. Prije otprilike 10 godina, David Sinclair i njegove kolege sa Massachusetts Institute of Technology otkrili su da prekomjerna ekspresija sirtuina, koji je kodiran genom Sir2, usporava starenje stanica kvasca. Tačnije, otkrili su da njegov višak povećava broj dioba kojima ćelije mogu proći tokom svog života. Dalja istraživanja su to pokazala ovaj enzim ne samo da mijenja gustinu pakovanja histona i time regulira aktivnost gena, već je također uključen u popravku oštećenja DNK.

Otkriće ovog efekta izazvalo je veliko interesovanje u naučnoj zajednici i medijima. Međutim, naučnici dugo nisu znali da li sirtuini djeluju u istom svojstvu u ćelijama viših eukariota, prvenstveno sisara.

Sada je odgovor na ovo pitanje pronađen, i on je pozitivan. To je sadržano u članku istog Sinclair-a (on sada drži katedru na Univerzitetu Harvard), njegovog saradnika Philipa Oberdoerffera i njihovih koautora, koji je objavljen u časopisu Cell (). Proučavali su kako zdravlje ćelija miša zavisi od aktivnosti gena SIRT1. Ovaj gen kod sisara odgovoran je za proizvodnju enzima sličnog proteinu kvasca koji kodira gen Sir2.

Pokazalo se da su funkcije oba enzima vrlo slične jedna drugoj. To nam omogućava da tvrdimo (ili barem pretpostavimo) da s irtuini su uključeni u veoma drevni mehanizam ćelijskog starenja, koju je biološka evolucija izmislila prije više od milijardu godina.

Ovaj mehanizam se temelji na postepenom slabljenju sposobnosti sirtuina da istovremeno obavljaju obje svoje glavne funkcije. Kao što je već spomenuto, ovi enzimi zbijaju histonske okvire nukleozoma i na taj način sprječavaju uključivanje onih gena čiji su proizvodi trenutno nepotrebni ili čak štetni za ćeliju. Međutim, sirtuini u isto vrijeme pomažu u popravljanju oštećenja DNK uzrokovanih ultraljubičastim zračenjem ili. Kada se pojave takvi defekti, molekuli ovih proteina hitno migriraju sa svojih prvobitnih lokacija do vrućih tačaka. Takva migracija privremeno slabi kontrolu sirtuina nad histonskim strukturama i stoga povećava vjerovatnoću abnormalnog uključivanja različitih gena.

Kako su pokazali eksperimenti Sinclairove grupe istraživača, stepen ove vjerovatnoće zavisi od starosti. Kod mladih životinja, kvarovi DNK se ne dešavaju često, pa serviseri sirtuina obično uspevaju da se na vreme vrate na svoje radno mesto. Međutim, s godinama, stanice počinju proizvoditi više slobodnih radikala (uglavnom zbog progresivnog trošenja intracelularnih respiratornih organa). Zbog toga sirtuini češće i duže napuštaju mjesta trajne dislokacije, te slabije prate gustinu histona. Posledice su jasne: ćelije starijih osoba počinju sve više patiti od aktivacije nepotrebnih gena. Ova neravnoteža genskog aparata je ono što dovodi do starenja organizma.

U zaključku, vrijedi podsjetiti da se aktivnost gena SIRT1 može povećati uz pomoć određene hrane i posebnih lijekova. Taj zadatak obavlja snažan antioksidans resveratrol koji se nalazi u crnom grožđu i crnim vinima. Eksperimenti provedeni u različitim zemljama pokazali su da uzimanje resveratrola produžava život raznim kralježnjacima - od riba do sisara.

Trenutno se na životinjama uspješno testiraju sintetička jedinjenja koja aktiviraju SIRT1 stotine puta snažnije od resveratrola. Nadam se da takve supstance mogu usporiti proces starenja kod ljudi.

(Portal „Vječna mladost“ www.vechnayamolodost.ru)

Sinclairov kompletan pregled teme :

Negativni efekti sirtuina

Naučnici sa Univerziteta Južne Kalifornije, koji rade pod vodstvom dr. Valtera Longa, tvrde da u nekim slučajevima prekomjerna ekspresija proteina iz porodice sirtuina, poznatih po svojoj sposobnosti da usporavaju starenje, uzrokuje oksidativno oštećenje moždanih stanica.

Postoje dokazi da su proteini Sir2 uključeni u mehanizme produženja života (kao što je gore diskutovano) povezane sa ograničenjem kalorija u brojnim organizmima (ali ne u svim). Osim toga, autori su to i pokazali Odsustvo sirtuina u ćelijama kvasca dodatno produžava život ćelijama koje "izgladnjuju".

SirT1, varijanta Sir2 koja se nalazi u ćelijama sisara, uključena je u kontrolu raznih fizioloških procesa, uključujući metabolizam glukoze, popravku oštećenja DNK i smrt ćelije. Takođe reguliše aktivnost niza faktora koji su uključeni u formiranje stresnih reakcija.

Prema rezultatima Longove grupe, Neuroni štakora u ćelijskoj kulturi imaju mnogo veće šanse da prežive izloženost jedinjenjima koja izazivaju oksidativni stres ako se u medijum kulture doda inhibitor SirT1 ().

U mozgu živih genetski modificiranih miševa s nokautom SirT1 gena, nivo oksidativnog stresa bio je niži nego kod miševa s normalnom sintezom ovog proteina. Ali očekivani životni vijek miševa bez gena SirT1 bio je kraći nego kod normalnih miševa, bez obzira na kalorijski sadržaj ishrane.

Dobijeni rezultati pokazuju da SirT1, kao i njegov analog Sir2 u ćelijama kvasca, ima prooksidativnu funkciju . Međutim, oni to potvrđuju Sirtuini imaju i pozitivne i negativne uloge . Na osnovu nalaza, Longo upozorava na to Razvoj lijekova koji stimuliraju aktivnost SirT1 za kliničku primjenu je još uvijek vrlo preran, jer Još uvijek su potrebni konačni dokazi o sigurnosti njihove dugotrajne upotrebe .

Sirtuins i NF-kappaB

Kako sirtuini provode svoje regulatorne funkcije? Istraživači sa Odsjeka za endokrinologiju, gerontologiju i metabolizam, Medicinski fakultet Univerziteta Stanford, predvođeni objavljenim radom povezujući sirtuine i transkripcijski faktor NF-kappaB ().
NF-kappaB (NF-kB) - g univerzalni faktor transkripcije koji kontroliše ekspresiju imunog odgovora i gena ćelijskog ciklusa. Disregulacija NF-kB uzrokuje upale, autoimune bolesti, kao i razvoj virusnih infekcija i raka. NF-kB familija se sastoji od 5 proteina: NF-kB1 (ili p50), NF-kB2 (ili p52), RELA (ili p65), RelB i c-Rel.
formirajući 15 kombinacija dimera. Svi proteini iz porodice su ujedinjeni
prisustvo REL homološkog domena, koji osigurava formiranje proteinskih dimera, vezivanje NF-kB za DNK i za citosolni inhibitorni protein IkB. NF-kB faktor je aktivan samo u dimernom obliku, a najčešći oblici su dimer p50 ili p52 podjedinice sa p65 podjedinicom.
NF-kB se aktivira raznim stimulansima, uključujući (kao što su TNF i interleukin 1), mitogene T- i B-ćelija, bakterijske i virusne produkte (svi receptorski ligandi slični naplati, kao što su lipopolisaharid ili dvolančana virusna RNK ), i faktori stresa (kao što je ultraljubičasto).
U citoplazmi ćelije, NF-kB je u neaktivnom stanju u kompleksu sa inhibitornim proteinom IkB. Stimulirajući agens uzrokuje fosforilaciju IκB pomoću IKK kinaze (IκB kinaze), što rezultira degradacijom IκB od strane 26S proteazoma. U ovom slučaju, NF-kB se oslobađa iz inhibitornog kompleksa, translocira u jezgro i aktivira transkripciju kontrolisanih gena.

To su zaključili naučnici sa Univerziteta Stanford jedan član porodice sirtuina, SIRT6, djeluje putem slabljenja NF-kB signalnog puta. SIRT6 stupa u interakciju sa NF-kB podjedinicom RELA i deacetilira histon H3 lizin 9 (H3K9) na promotorima NF-kB ciljnih gena. U ćelijama kojima nedostaje SIRT6, hiperacetilacija H3K9 na ovim promotorima dovodi do povećanog vezivanja RELA za promotor, povećane modulacije genske ekspresije zavisne od NF-kB, apoptoze i . Analiza genoma pokazala je povećanje ekspresije gena regulisane NF-kB u različitim tkivima sa nedostatkom SIRT6 in vivo. Osim toga, nedostatak RELA kod miševa s nedostatkom SIRT6 može spriječiti ranu smrtnost i razvoj degenerativnih sindroma.
Zaključak: SIRT6 umanjuje djelovanje NF-κB deacetilacijom H3K9. Hiperaktivacija NF-kB dovodi do preranog i normalnog starenja.

Sirtuini i apoptoza

Protein C. elegans SIR-2.1 uključen je u proces starenja, njegov pandan kod sisara SIRT1, kao što je gore spomenuto, uključen je u različite ćelijske procese, uključujući transkripcijsku represiju i odgovor na stres. Naučnici iz Wellcome Trust Centra za regulaciju i ekspresiju gena Univerziteta Dandi, pod vodstvom, dokazali su da SIR-2.1 je neophodan da pokrene apoptozu kao odgovor na oštećenje DNK , a pored toga, SIR-2.1 radi paralelno - slično cep-1 () genu. Ovaj proapoptotički put nezavisan od cep-1 ne zahtijeva daf-16 FOXO faktor transkripcije. Citološka analiza SIR-2.1 sugerira novi mehanizam za indukciju apoptoze. Tokom procesa apoptoze, SIR-2.1 mijenja svoju subćelijsku lokalizaciju od jezgra do citoplazme i prolazno je lokaliziran na periferiji jezgre s nematodnim homologom proteina Apaf-1, proteinom CED-4. Translokacija SIR-2.1 je rani događaj u apoptozi embrionalnih ćelija i javlja se nezavisno od inicijacije apoptoze i cep-1. Moguće je da je translokacija SIR-2.1 povezana s indukcijom apoptoze povezane s oštećenjem DNK.

Mitohondrijski sirtuini

Kao što smo upravo primijetili, lokalizacija sirtuina je važna za njihovo funkcioniranje, oni se mogu lokalizirati ne samo u jezgru i citoplazmi, već iu mitohondrijima. Sirtuini su uključeni u regulaciju funkcionisanja mitohondrija. Mitohondrije sadrže Sirt3, Sirt4 i Sirt5. Sirt3 ima jednu poznatu metu, kao i Sirt4, dok Sirt5 nema poznate mete. U Laboratoriji za biohemiju, Odsjek za fiziološku hemiju Ruhr-Univerzitet Bochum, identifikovane su mete za Sirt3 i Sirt5 (). Naučnici su pokazali da Sirt3 deacetilira i time aktivira centralni metabolički regulator β - glutamat dehidrogenazu. Osim toga Sirt3 deacetilira i aktivira izocitrat dehidrogenazu 2, enzim koji posreduje u regeneraciji antioksidansa i katalizuje ključne reakcije citratnog ciklusa .
Utvrđeno je da N- i C-termini Sirt3 regulišu njegovu aktivnost prema glutamat dehidrogenazi i peptidnom supstratu, što ukazuje na ulogu ovih regiona u prepoznavanju supstrata i regulaciji sirtuina.
Sirt5, za razliku od Sirt3, ne deacetilira proteine ​​mitohondrijalnog matriksa. Deacetilira citokrom C - protein intermembranskog prostora mitohondrija, koji zauzima centralno mesto u metabolizmu kiseonika, kao i inicijaciji apoptoze. Sirt5 se može translocirati u mitohondrijski intermembranski prostor i matriks, što sugerira da je lokalizacija važna za regulaciju Sirt5 i odabir supstrata.

Negativna regulacija sirtuina

Kao što smo već rekli, sirtuini su uključeni u mnoge važne ćelijske procese - genetsku kontrolu, starenje, preživljavanje ćelija, metabolizam i popravku DNK. U kvascu, Sir2 osigurava transkripcijsko utišavanje kromatina, potiskuje rekombinaciju između ponavljanja i suzbija ćelijsko starenje. Ali kako je regulirano funkcioniranje sirtuina? Istraživači iz laboratorije koju vodi Hiten Madhani, Odsjek za biohemiju i biofiziku Univerziteta Kalifornije, San Francisco, proveli su rad na pretraživanju genoma kvasca Saccharomyces cerevisiae u potrazi za negativnim regulatorima aktivnosti sirtuina u reporterskom genu koji se nalazi odmah iza "tihe" regije (). Analiza je identificirala 40 regija, od kojih 20 ranije nije bilo povezano s regulacijom sirtuina. Pored faktora povezanih s hromatinom koji sprečavaju ekstrinzično utišavanje (Bdf1, SAS-I kompleks, Rpd3L kompleks, Ku), naučnici su identifikovali Rtt109 (histon H3 lizin 56 acetiltransferaza povezana sa popravkom DNK) kao faktor protiv utišavanja. Ovi rezultati sugeriraju da Rtt109 djeluje nezavisno od svojih navodnih efektora Rtt101 cullin, Mms1, Mms22 i pokazuje neočekivanu interakciju između acetilacije H3K56 (histon H3 lizin 56) i H4K16 (histon H4 lizin 16). Studija je takođe identifikovala posredničke podjedinice (Soh1, Srb2 i Srb5) i metaboličke faktore mRNA (Kem1, Ssd1), što može ukazivati ​​na to da se slabo utišavanje dešava kroz efekat na strukturu mRNK. Neki metabolički faktori su takođe identifikovani: PAS kinaza Psk2, enzim za detoksikaciju mitohondrijalnog homocisteina Lap3, maturaza Isa2. Pretpostavlja se da PAS kinaza integriše metaboličke signale za kontrolu aktivnosti sirtuina .

(). Dobiveni su dokazi da je Sirt1 značajno jače izražen u ćelijama raka nego u normalnim epitelnim ćelijama prostate, o čemu svjedoči nivo proteina, mRNA i enzimska aktivnost sirtuina. Osim toga, sirtuin je izraženiji u ćelijama raka nego u normalnim tkivima koja okružuju prostatu. Inhibicija Sirt1 preko nikotinamida i sirtinola (na nivou aktivnosti) ili preko kratkih RNA ukosnica (shRNA) (na genetskom nivou) dovodi do značajnog smanjenja rasta i održivosti ljudskih ćelija raka prostate , dok takav efekat nije uočen na normalne ćelije. Utvrđeno je da inhibicija Sirt1 rezultira povećanom acetilacijom i transkripcijskom aktivnošću FoxO1 u stanicama raka prostate. Naučnici su došli do zaključka otkrili ekspresiju SIRT1 u kultivisanim ljudskim keratinocitima ().
Izlaganje kože ultraljubičastom svjetlu i vodikovom peroksidu inhibira SIRT1. ROS-ovisna aktivacija je uključena u ovaj proces. SIRT1 aktivator, antioksidans resveratrol, štiti od ćelijske smrti uzrokovane ultraljubičastim zračenjem i vodikovim peroksidom, dok inhibitori sirtuina sirtinol i nikotinamid pojačavaju ćelijsku smrt. Aktivacija SIRT1 negativno reguliše acetilaciju p53 izazvanu UV i peroksidom, nikotinamid, sirtinol i siRNA povećavaju acetilaciju p53, resveratrol potiskuje ovu acetilaciju. SIRT1 je uključen u UV-indukovanu fosforilaciju AMPK, acetil-CoA i PFK-2 kinaze. Ovi podaci poboljšavaju razumijevanje mehanizama starenja kože ovisnog o UV zrakama i sugeriraju da bi se SIRT1 aktivatori, kao što je resveratrol, mogli koristiti kao sredstva protiv starenja kože.

Konačno

Sirtuini su proteini koji su od najveće važnosti u ćeliji, regulišući glavne ćelijske procese. Ali njihov efekat je dvosmislen. S tim u vezi postavljaju se pitanja:
1) Šta je više u djelovanju sirtuina - pozitivnog ili negativnog?
2) Kako se sirtuini mogu koristiti u borbi protiv starenja?
3) Koliko će ovo biti efikasno i bezbedno?
4) Šta rade sirtuini?
5) Kako se može regulisati njihova aktivnost?
6) Kakvi su izgledi za korištenje regulatora aktivnosti sirtuina za liječenje raznih bolesti?
i još mnogo toga itd.

Prošla sedmica donijela je još jednu vijest iz laboratorija o otkriću mehanizama podmlađivanja, ozdravljenja i borbe protiv starosti. U protekloj godini bilo je mnogo takvih vijesti, a ne treba ni slutiti da će ih u novoj biti još više, i to je dobra vijest.

Dakle, grupa naučnika (Gomes et al., 2013) uspio je identificirati jedan od procesa starenja tijela i utjecati na njega, vraćajući mladost laboratorijskom štakoru. Studija je zajednički projekat Harvarda, Nacionalni institut Američko istraživanje starenja (Nacionalni institut za starenje) i Univerzitet Novog Južnog Velsa u Sidneju, Australija.

Jedan od autora studije je profesor genetike na Medicinskom fakultetu Univerziteta Harvard David Sinclair (na slici). Poznat je kao istraživač sirtuina. Sirtuini su grupa gena, a jedan od njih, SIRT1, aktivira se konzumiranjem određenih vrsta orašastih plodova, crnog vina i grožđa. Njegova kompanija Sirtris Pharmaceuticals, koji je svojevremeno najavio iskorak u borbi protiv starosti zasnovane na molekulu resveratrol, kupio je farmaceutski gigant GlaxoSmithKline, a o ovoj priči sam pisao ranije u napomeni.

Tim je otkrio složeni niz događaja koji se dešavaju kada nuklearni genom ćelije komunicira sa mitohondrijskim genomom. Sirtuini su smatrani jednim od ključnih učesnika u takvoj komunikaciji, ali ovaj put pažnja je posvećena NAD molekuli ( nikotinamid-adenin-dinuklotid). Čini se da je uloga SIRT1 u ovom procesu još uvijek važna, ali podržavajuća: oni osiguravaju da molekul nazvan HIF-1 ne ometa ovaj proces komunikacije. Tokom godina, nivoi NAD opadaju i to narušava sposobnost SIRT1 da zadrži HIF-1. Proizvodnja HIF-1 se povećava i molekul remeti komunikaciju između genoma. Mitohondrije počinju proizvoditi manje energije, a starenje se počinje manifestirati u svoj svojoj ružnoći (ovo je, naravno, pojednostavljena slika onoga što se događa). Zanimljivo je da se nivoi HIF-1 takođe povećavaju sa bolesti raka, a ostarjelo ljudsko tijelo liči na tijelo osobe oboljele od raka, barem u nekim aspektima. Ranije je pokazano da će kontrola ovog mehanizma dovesti do izlječenja dijabetesa tipa 2. Stoga je otkrivanje mehanizma i načina utjecaja na njega obećavajući put. Naučnici se nadaju da bi klinička ispitivanja na ljudima mogla početi 2014. godine, što će biti odlično.

NAD je napravljen od materijala koji proizvodi samo tijelo. Grupa je odlučila da ako nema dovoljno prekursora za proizvodnju ovog molekula, treba ih dodati. Ubrizgavanjem jedne od komponenti koje tijelo proizvodi, vidjeli su povećanje proizvodnje NAD-a i podmlađivanje. Naučnici kažu da su performanse nekih dvogodišnjih pacova nakon terapije počele izgledati kao da je osoba od 60 godina postala dvadesetogodišnjak (opet, samo u nekim aspektima).

Komponenta se zove nikotinamid mononukleotid(NMN). Štakoru je ubrizgana supstanca za koju bi za osobu bilo potrebno 500 miligrama po kilogramu težine, odnosno čovjeku od 86 kilograma bilo bi potrebno 43 grama supstance dnevno. NMN - nekoliko tipova, i ako govorimo o β-nikotinamid mononukleotid, a zatim pogledajte cijenu - 2.630 dolara po gramu, ili nešto više od 113.000 dolara po danu. U eksperimentu, miš je prošao jednonedeljni kurs, nakon čega su već bile vidljive dramatične pozitivne promene. Drugi izvori tvrde da gram košta “samo” 1000 dolara, pa možda naučnici koriste drugi NMN, ili imaju dobar popust :). U svakom slučaju, od 300 do 800 hiljada dolara za jednonedeljni kurs podmlađivanja.

Vrijedi imati na umu da su dugoročni efekti ovakve terapije nepoznati, te da su ove vrlo pozitivne promjene zabilježene u nekoliko parametara, samo na muskulaturi životinje. Osim toga, pacov nije osoba, a ne znamo ni koliko bi dugo živjeli i koliko srećno. Pa možda se još ne isplati trčati kupiti kilograme NMN-a?

Ono što je zanimljivo je ovo: NMN se proizvodi prirodno kroz dijetu sa ograničenim unosom kalorija i intenzivne vježbe. Također se pokazalo da resveratrol može povećati proizvodnju NAD. Drugim riječima, možete pokušati utjecati na ovaj mehanizam na pristupačniji i „prirodniji“ način. Imam ideje kako tačno, i o tome ću kasnije, ove godine.

Gomes, A. P., Price, N. L., Ling, A. J. Y., Moslehi, J. J., Montgomery, M. K., Rajman, L., . . . Sinclair, D. A. (2013). Smanjenje NAD+ izaziva pseudohipoksično stanje koje remeti nuklearno-mitohondrijalnu komunikaciju tokom starenja. Cell, 155(7), 1624-1638.

Prošle sedmice svijetom se proširila vijest da su naučnici uspjeli da zaustave Alchajmerova bolest kod miševa, a lek koji milioni ljudi širom sveta čekaju biće spreman za lečenje ljudi za nekoliko godina. Na primjer, članak BBC: "Naučnici su napravili iskorak u borbi protiv Alchajmerove bolesti." Studija () se naziva proboj, ali pošto je popularna prezentacija bila kratka sa detaljima, želeo sam da ih saznam, posebno kakav alat su naučnici koristili.

Miševi koji su učestvovali u eksperimentu bili su zaraženi prionska bolest. To nije sama Alchajmerova bolest, ali prionska bolest je najbolji model za neurodegenerativne bolesti. Takve bolesti (Parkinsonova bolest, Alchajmerova bolest, Lou Gehrigova bolest i druge) uzrokovane su širokim spektrom genetskih i okolišnih faktora. Uprkos raznim uzrocima, oni su povezani razvojem i akumulacijom nepravilno presavijenih PrP proteina. U idealnom slučaju, svi proteini su upakovani u različite, ali strogo definisane trodimenzionalne strukture.

Greške u savijanju proteina čine ga neaktivnim, a takođe dovode do ćelijskog stresa: takvi proteini se akumuliraju, formirajući ploče koje su toksične za okolne zdrave ćelije. Osim toga, pogrešno presavijeni proteini počinju aberantne interakcije s drugim proteinima, što ponekad dovodi do prestanka proizvodnje potrebnih proteina. Jedan od aktivnih učesnika u procesu zaustavljanja sinteze proteina je PERK protein. Njegova povećana aktivacija je jedan od markera za prionske bolesti.

Svi ovi procesi su izuzetno složeni, a postoji bezbroj ideja o mogućim načinima uticaja. Jedna ideja je da se potisne ovaj protein, PERK. Lijek koji su naučnici koristili je upravo PERK inhibitor i zove se . Naučnici iz kompanije objavili su izvještaj o otkriću ove potpuno sintetičke supstance GlaxoSmithKline(GSK). Supstanca može preći barijeru cirkulatornog sistema-mozak i stoga se daje oralno, u obliku tablete.

Ideja je uspjela: svi miševi kojima je dat lijek izliječeni su od prionske bolesti! Ovo je zaista napredak u razumijevanju toka bolesti i njenog liječenja. Međutim, ozbiljno nuspojave: oštećenje pankreasa, početak dijabetesa tipa 2 i gubitak težine. Zamjena neurodegenerativne bolesti za metaboličku bolest nije prijatan izbor, a pred nama je još puno posla.

U stvari, predložen je originalan, novi način liječenja bolesti mozga. Danas ne možemo reći da je najbolji ili najperspektivniji, to je jednostavno jedan od načina. U tom smislu, zanimljivo je još nešto: postoji klasa proteina tzv chaperones(pomagači), „čija je funkcija obnavljanje ispravne strukture proteina, kao i formiranje i disocijacija proteinskih kompleksa” (citat odavde).

Povećava se nivo pratioca polifenoli, prirodni molekuli koji se nalaze u mnogim biljkama, povrću i voću, povećavaju nivoe pratioca. Flavonoidi su najveća klasa polifenola i nalaze se u crnom vinu, čajevima, kakau i drugim namirnicama. Na primjer, resveratrol, flavonoid u crnom vinu, i kurkumin, u kurkumi, začin koji se koristi za pripremu mnogih jela, uključujući kari, pokazali su svoj snažan učinak na obnavljanje proteinskih struktura.

Resveratrol pruža sličnu neuroprotekciju kao kod novog lijeka, što je, na primjer, pokazalo istraživanje korejskih naučnika iz Nacionalni univerzitet Jeonbuk prošle godine. Ima dosta takvih studija: na primjer, ovo ili ovo.

GlaxoSmithKline vjerovatno zna više o resveratrolu od drugih. Prije pet godina, u aprilu 2008. godine, GSK je kupio kompaniju Sirtris Pharmaceuticals, za 720 miliona dolara. Mora se misliti da je farmaceutski gigant dvaput razmislio prije nego što potroši toliki novac. Sitris je bio lider u istraživanju proteina sirtuina, kodiran genom SIRT1. Cijena je, barem djelomično, vođena nadom i PR-om kada je kompanija objavila studiju o uspješnom liječenju dijabetesa kod miševa korištenjem sirtuina. Čak i tada (i sada) se pretpostavljalo da se supstanca potencijalno može boriti protiv raka i Alchajmerove bolesti. Ali onda je štampa objavila da je otkriven izvor mladosti!

Zaista, od njega se očekivalo više od borbe protiv bolesti. Dijeta sa ograničenim unosom kalorija pokreće mehanizam kojim se tijelo može izliječiti od mnogih hronične bolesti. Sirtuini se aktiviraju tokom dijete. Resveratrol aktivira sirtuine i u suštini oponaša ovu dijetu, ali bez ograničenja kalorija. Resveratrol se smatra odgovornim za “ Francuski paradoks» – uz konzumiranje masne hrane i vina zdravlje ostaje u dobrom stanju.
8. mart 2013. magazin Nauka objavio rad koji opisuje tačan mehanizam djelovanja sirtuina. David Sinclair, osnivač Sitrisa u članku u Boston Globe primijetio je da je debata o ulozi sirtuina privedena kraju: nova studija je kategorički potvrdila učinak ove supstance. U članku se navodi da istraživači Sitrisa pripremaju izvještaje o uspjehu supstance u dva klinička ispitivanja - o dijabetesu tipa 2 i psorijazi.

Manje od nedelju dana kasnije, 13. marta 2103. godine, GlaxoSmithKline je objavio zatvaranje kancelarije Sitrisa: na papiru ona ostaje, ali generalno nestaje u kompaniji. Ovo je izazvalo mnoga pitanja, ali govornici GSK-a su uvjeravali da će se istraživanje sirtuina nastaviti. Nekoliko sirtuinskih formula nije uspjelo u eksperimentima, ali ovo je normalan proces. S druge strane, istraživanja u drugim zemljama i univerzitetima i dalje donose divne vijesti o sirtuinima (pisao sam ranije na ovom blogu:).

Dakle: s jedne strane postoji prirodni molekul koji je prošao mnogo istraživanja i pokazao se barem djelimično djelotvornim, a, s druge strane, GSK prolazi kroz složene šarade, izmišljajući sintetičku supstancu koja se može patentirati. U međuvremenu, vrijeme otkucava; Jasno je da kompanija istražuje mnoge puteve, a inovativni put je odličan, ali šta je sa onim što je već poznato? Novi lijek će trebati deset godina istraživanja, s nepoznatim ishodom. Resveratrol je već prešao dug put, a ni njegovi najvatreniji kritičari nisu pokazali da je potpuno beskoristan, pa se ima na čemu graditi.

Možda je to “loša karma” resveratrola? Uspio je da se nađe u središtu nekoliko skandala - u jednom su top menadžeri GSK-a, bivši čelnici Sitrisa, bili upleteni u ružnu priču s online prodajom jedne od formula resveratrola. U drugom, istraživač Univerziteta u Connecticutu optužen je da je krivotvorio rezultate stotina studija o molekulu, a istraživanje resveratrola je ozbiljno oštećeno. Izgleda da je GSK kupovinom Sitrisa sebi kupio sve samo ne izvor mladosti. Teorije zavjere Billa Sardija, osnivača Resveratrol Partners LLC, koji prodaje jednu od formula ovog molekula, ne poboljšavaju reputaciju resveratrola. Prema njegovim riječima, GSK pokušava da "odgurne" resveratrol, zbog problema sa patentiranjem ili nekih drugih razloga.

Ne želim vjerovati da istraživanja idu u tom smjeru samo zbog idiotizma pojedinaca, političkih igara i novčane dobiti za korporacije. Dok sve ovo traje, pijte vino, čaj i kakao, jedite kari, čokoladu, borovnice i ostale užitke i budite zdravi.

Prethodni dijelovi.

Tokom proteklih nekoliko decenija, naučnici su uspeli da otkriju nekoliko signalnih puteva u životinjskim tijelima i regulatorima odgovornim za produženje života. To uključuje insulin i faktori rasta slični insulinu 1 (IGF-1), cilj rapamicina kod sisara (mTOR, cilj rapamicina kod sisara) I sirtuins. Sirtuin 1 ( Sitruin 1), je protein kodiran SIRT1 genom kod ljudi. Danas postoji dovoljno istraživanja o ovom proteinu, genu i njegovoj aktivaciji da se napuni kamion, a to, naravno, još uvijek nije dovoljno.

Zanima nas samo jedan aspekt rada ovog kompleksa - produženje vijeka trajanja. Sirtuini su pronađeni kako djeluju u prilagođavanju metabolizma promjenama u ishrani i održavanju homeostaze kod sisara. Na primjer, u uvjetima ograničene ishrane otkrivena je aktivacija gena koji kodira ove proteine. Pojednostavljeno objašnjenje je da kada je organizam u uslovima ograničene ishrane, telo kroz ovaj kompleks pokušava da reguliše i delimično očuva svoju aktivnost, što dovodi do pozitivnih promena, posebno do produženja života i podmlađivanja. Inače, koncept ograničenja u ishrani kao metode za postizanje dobrog zdravlja i dugog života prvi je formulisao Ekiken Kaibara, japanski filozof, 1713. godine. Umro je sledeće godine u 84. godini, što je po standardima 18. veka bilo veoma dobro.

Zbog toga su nade mnogih ljudi vezane za dijetu sa ograničenim unosom kalorija. Zato su se još veće nade polagale na metode i komponente koje bi mogle oponašati takvu ishranu u tijelu - na primjer, aktivnost resveratrol, molekul čije djelovanje u tijelu dovodi do aktivacije/deaktivacije nekih od istih gena kao i tokom dijete s ograničenim unosom kalorija.

Šta se događa ako direktno oponašate učinak dijete tako što proizvodite sirtuin u tijelu? U septembarskom broju časopisa Cell Metabolism, profesor Shin-ichiro Imai i kolege objavili su rad (Satoh et al., 2013), koji je odgovorio na ovo pitanje.

Ishrana ograničena na ishranu značajno povećava nivo Sirt1 proteina i izaziva aktivaciju neurona dorsomedijalni I lateralnog hipotalamusa jezgra (dorsomedijalni i lateralna jezgra hipotalamusa), što se ne javlja kod miša sa nedostatkom Sirt1. Pretpostavlja se da ove promjene u hipotalamusu štite opadanje mitohondrijalne funkcije u skeletnim mišićima uzrokovano starenjem, promjene u fizičkoj aktivnosti, tjelesnoj temperaturi, potrošnji kisika i kvaliteti sna.
Da bi se proučavao rad sirtuina, stvoren je miš sa prekomjernom ekspresijom gena SIRT1 u većini tjelesnih tkiva i BRASTO miš ( moždano-specifična Sit1-prekomerna ekspresija) – gdje se povećana proizvodnja sirtuina javlja samo u mozgu.

Miš koji je prekomjerno eksprimirao SIRT1 u cijelom tijelu nije pokazao nikakvo značajno produženje života. Ali BRASTO je opravdao očekivanja. Profesor Imai i njegov tim su pokazali da 20-mjesečni štakor (ekvivalent 70-godišnjem čovjeku) ima nivo zdravlja i aktivnosti slične onima kod 5-mjesečnog štakora (ekvivalent 20-godišnjeg pacova). -stari čovek). U prosjeku, očekivani životni vijek je povećan za 16% za žene i 9% za muškarce. Ako ovo prenesemo na ljude, onda je to ekvivalentno 14 dodatne godine za žene i 7 godina za muškarce. Drugim riječima, za žene bi to značilo produženje života na 100 godina, za muškarce - na 80 i po.

Štaviše, miševi su mogli da jedu koliko su želeli, bez ikakvih ograničenja, u bilo koje vreme. BRASTO miševi su bolje i čvršće spavali. Smrt od raka je za njih kasnila u odnosu na kontrolnu grupu. Imai je napomenuo da promjene ne ukazuju na usporavanje procesa starenja, već na njegovo odlaganje; stopa starenja se nije promijenila.

Gore: Model uloge hipotalamusa Sirt1 u regulaciji starenja i produženja života kod sisara. U hipotalamusu, odnosno dorzomedijalnim i lateralnim hipotalamičkim jezgrama, Sirt1 povećava ekspresiju Ox2r (receptor za oreksin tip 2) i neuronsku aktivaciju. Povećana nervna aktivacija u hipotalamusu stimulira simpatičku diobu nervni sistem i podržava mitohondrijalne funkcije skeletnih mišića, kao i tonus fizička aktivnost, tjelesnu temperaturu i potrošnju kisika. Istovremeno, "mladalački" kvalitet sna se održava tokom procesa starenja. Sve to održava fiziološke karakteristike svojstvene mladosti i vodi do produžavanja života.

Ovo je nesumnjivo zanimljivo otkriće koje će poslužiti kao polazište za mnoge studije. U praksi, za osobu to sada ne znači gotovo ništa: ne možete se ponovo roditi sa povećanom ekspresijom nekog gena u hipofizi. Također još uvijek nije moguće promijeniti ekspresiju ovog gena hemijskim ili fizičkim metodama. Ali ja sam se zainteresovao za mogućnost ove specifične aktivacije hipotalamusa putem čisto psiholoških metoda, i došao sam do nekoliko ideja koje ću testirati. Prednost ovakvih metoda je u tome što se ne morate ograničavati samo na jedan fenomen - svjetlost se nije skupila poput klina na sirtuinima. Jedna od ideja tiče se neuronske povratne sprege - sposobnosti da se uz pomoć EEG-a (i ne samo) "zarobi" mozak s idejom pomlađivanja i produženja života. Naravno, nemam načina da pratim aktivaciju proteina u hipotalamusu, ali kao što vidite, postoji mnogo drugih varijabli drugog reda. Da, odmah počinjem...

Satoh, A., Brace, Cynthia S., Rensing, N., Cliften, P., Wozniak, David F., Herzog, Erik D., . . . Imai, S.-i. (2013). Sirt1 produžava životni vijek i odlaže starenje kod miševa kroz regulaciju Nk2 Homeobox 1 u DMH i LH. Cell metabolism, 18(3), 416-430.

Tajna gena dugovječnosti David Sinclair i Lenny Gairente

Geni koji pomažu tijelu da preživi teška vremena imaju pozitivan učinak na zdravlje i očekivani životni vijek. Razumijevanjem kako funkcioniraju, možemo pristupiti problemu da ostanemo aktivni kako starimo.

Prvu ideju o tehničkom stanju automobila možete dobiti ako saznate njegovu godinu proizvodnje i kilometražu. Nemilosrdna upotreba i vrijeme ostavljaju neizbrisiv trag na svakom mehanizmu. Isto se može reći i za starije ljude, ali uz jedno značajno upozorenje: „istrošenost“ ljudskog tijela djelomično se nadoknađuje njegovom sposobnošću da se „samopopravlja“ koristeći unutrašnje rezerve.

Jedno vrijeme, naučnici su na proces starenja gledali kao na više od iscrpljenosti vitalnost organizam, već kao jedna od faza njegovog genetski programiranog razvoja: čim dostignemo zrelost, uključuju se „geni za starenje” i dovode nas do cilja. Kasnije je ovaj koncept odbačen, a sada se veruje da je starenje, ipak, jednostavno habanje tela, iscrpljivanje njegovih unutrašnjih resursa, koji su ranije podržavali sve delove „u pokretu“. Nema razloga da prirodna selekcija favorizuje nekoga čija je reproduktivna dob iza njih.

Međutim, nedavno smo otkrili da porodica gena odgovornih za sposobnost tijela da izdrži stres (previsoke temperature, nedostatak hrane ili vode itd.) također osigurava rad zaštitnih mehanizama i sistema regeneracije, bez obzira na godine. Optimizirajući funkcioniranje tijela za preživljavanje, ovi geni povećavaju njegove šanse za prevladavanje krize. A ako ostanu aktivni dovoljno dugo, značajno doprinose održavanju organizma u radnom stanju i produžavanju životnog vijeka. U suštini, ovo su "geni dugovječnosti" - antipodi "gena za starenje".

Prvi put smo se pozabavili ovim problemom prije 15 godina, sugerirajući da bi prirodna selekcija mogla koristiti neku vrstu univerzalnog mehanizma za koordinaciju odgovora tijela na stres. Kada bismo mogli identificirati takav gen ili gene, koji su glavni kontrolori, a samim tim i glavni regulatori očekivanog životnog vijeka, mogli bismo ih pretvoriti u moćno oružje protiv bolesti i pogoršanja zdravlja.

Mnogi od novootkrivenih gena, sa misterioznim imenima poput daf-2, pit-1, amp-1, clk-1 i p66Shc, utiču ne samo na sposobnost laboratorijskih životinja da se nose sa stresom, već i na njihov životni vijek. Zapažanja sugeriraju da možda služe kao dio nekog fundamentalnog sistema koji omogućava tijelu da izdrži sve "udarce sudbine" (vidi tabelu). Fokusirali smo našu pažnju na gen SIR2, različite varijante koji se nalaze u svim do sada proučavanim organizmima, od kvasca do ljudi. Posjedovanje velikog broja kopija takvog gena povezano je s produženim životnim vijekom kod različitih stvorenja kao što su kvasac i voćne mušice, a mi želimo da saznamo utiče li to na životinje višeg nivoa kao što su miševi.

GENI KOJI UTIČU NA ŽIVOTNI VIJEK
Naučnici su identifikovali čitav niz gena koji utiču na životni vek različitih organizama. Mnogi od njih, poput SIR2 i njegovih "rođaka" (geni porodice Sirtiun), pružaju produženje života zbog povećanja broja njihovih kopija ili hiperaktivacije proizvoda koje kodiraju. Ali postoje geni koji imaju potpuno suprotan učinak, a da bi se produžio životni vijek organizma potrebno ih je deaktivirati. Dakle, okrugli crv ima gen daf-2, koji kodira receptor za insulin i faktor rasta 1 sličan insulinu (IGF-1). Inaktivacija ovog gena kod odrasle osobe dovodi do povećanja životnog vijeka za 100%. Ista stvar se dešava kada je potisnuta aktivnost drugih gena povezanih sa rastom i razvojem organizama ili koji utiču na aktivnost odgovarajućih molekula. Neki od gena ili njihovih proteinskih proizvoda koji su navedeni u tabeli regulišu aktivnost gena porodice Sirtiun u uslovima nedostatka kalorija ili su, naprotiv, regulisani ovim genima.
Gen ili genski proizvod (ljudski analog)	Promjena tijela/životnog vijeka	Ciljni proces	Moguće nuspojave
SIR2 (SIRT 1)	Kvasac, crvi, Drosophila/ +30%	Opstanak ćelija, metabolizam, odgovor na stres	Nepoznato
TOR (TOR)	Kvasac, crvi, Drosophila/ -30 do -250%	Rast ćelija, odgovor na promene u obrascima ishrane	Povećana osjetljivost na infekcije, rak
Daf/FoxO proteini (inzulinski receptor i IGF-1)	Crvi, voćne mušice, miševi/ -100%	Rast i razvoj, metabolizam glukoze	Patuljastost, sterilitet, kognitivno oštećenje, degeneracija tkiva
Geni sata (CoO geni)	crvi/ -30%	Sinteza koenzima Q	Nepoznato
amp-1 (AMPK)	crvi/ +10%	Metabolizam, odgovor na stres	Nepoznato
Hormon rasta (HGH)	Miševi, pacovi/ od -7 do -150%	Regulacija veličine tijela	Patuljastost
P66Shc (P66Shc)	miševi/ -27%	Formiranje slobodnih radikala	Nepoznato
katalaza (CAT)	miševi/ +15%	Neutralizacija vodikovog peroksida	Nepoznato
Prop 1, jama 1 (Pou1F1)	miševi/ -42%	Reaktivnost hipofize	Patuljastost, sterilitet, hipotireoza
Klotho (Klotho)	Miševi/ -18 do +31%	Regulacija proizvodnje insulina, IGF-1 i vitamina D	Inzulinska rezistencija
metuzalem (CD97)	Drosophila/ -35%	Otpornost na stres, interakcija između neurona	Nepoznato

Tišina je zlato

SIR2 je otkriven tokom traženja odgovora na pitanje zašto neke ćelije kvasca žive duže od drugih i da li jedan gen može da kontroliše proces starenja u najjednostavnijem organizmu. Ideja da ćemo razumijevanjem dugovječnog kvasca biti bliži razumijevanju mehanizma ljudskog starenja mnogima se u to vrijeme činila apsurdnom.

Starost ćelije kvasca meri se brojem deoba, koji obično ne prelazi 20. Tada ćelija umire. Jedan od nas (Lenny Gairente) počeo je provjeravati kolonije kvasca na ćelije koje se dijele veći broj puta, kako bi se identifikovali geni koji organizmu daju tako izvanredno svojstvo. Kao rezultat pretrage, identifikovana je mutacija u genu SIR4, koji kodira jednu od komponenti kompleksnog proteinskog kompleksa koji sadrži enzim Sir2. Mutacija u genu SIR4 uzrokuje da se Sir2 molekuli koncentrišu blizu regije genoma kvasca koja sadrži neobično veliki broj ponovljenih nukleotidnih sekvenci. Ova regija, odgovorna za sintezu ribosomskih komponenti - "ćelijskih tvornica" za sklapanje proteina, naziva se ribosomalna DNK (rDNK). Genom kvasca sadrži više od 100 ponavljanja rDNK, koje je teško za ćeliju održati u nepromijenjenom stanju. Činjenica je da se ponavljajuće sekvence često rekombinuju jedna s drugom, a ovaj proces ima katastrofalne posljedice po tijelo. Dakle, kod ljudi je uključen u nastanak raka i Huntingtonove bolesti. Naši nalazi u ćelijama kvasca sugerišu da je starenje majčinih ćelija povezano sa nestabilnošću rDNK.

Takva nestabilnost je vrlo posebne prirode. Nakon nekoliko podjela, matična stanica kvasca izolira iz svog genoma suvišne kopije rDNK u obliku prstenastih elemenata. Ekstrahromozomski rDNK krugovi (ERC, od engleskog extrachromo-somal rDNA krugovi) se repliciraju istovremeno sa hromozomom, ali tokom deobe ćelije ostaju u jezgru prvobitne ćelije. S vremenom postaju sve brojniji, resursi stanice nisu dovoljni za replikaciju genomske DNK i ona umire.

Međutim, ako se u ćeliju unesu dodatne kopije gena SIR2, formiranje ERC se potiskuje, a životni vijek ćelije kvasca se povećava za 30%. Još efikasnije je bilo uvođenje kopija SIR2 u ćelije drugog organizma - okruglog crva, koji je živio upola kraće nego što je trebao. Ono što nas je začudilo nije toliko sličnost reakcija različitih organizama, koliko činjenica da je ovaj fenomen uočen kod odraslog crva, čije se stanice više ne dijele i u kojem ne djeluje replikativni mehanizam starenja karakterističan za kvasac. Kako onda funkcionira gen SIR2?

Otkrili smo da ovaj gen kodira enzim sa potpuno neobičnim svojstvima. Poznato je da je molekula DNK u ćeliji u kompaktnom obliku: namotana je na mnogo histonskih „kalemova“. Hemijske oznake su vezane za histone, tj. acetil grupe, uz pomoć kojih se održava željena gustina pakovanja. Ako se neke od oznaka uklone, onda je DNK previše čvrsto namotana oko histonskog jezgra, a enzimi koji osiguravaju izolaciju kružne rDNK od nje su bespomoćni. Dijelovi DNK u ovom super gustom stanju nazivaju se tihim jer se nijedan od njihovih gena ne može aktivirati.

Ranije je bilo poznato da Sir proteini učestvuju u održavanju gena u tihom stanju. Sama skraćenica “SIR” dolazi iz engleskog. tihi regulator informacija (što se može prevesti kao “regulator utišavanja informacija”). Sir2 je jedan od enzima koji cijepa acetilne grupe od histona, ali, kao što smo pokazali, može djelovati samo u prisustvu nikotinamid adenin dinukleotida (NAD), male molekule uključene u mnoge metaboličke procese u ćeliji. Povezanost Sir2 sa NAD je prilično izvanredna, jer na taj način proteže nit od Sir2 do metabolizma, a samim tim i do odnosa između nutritivnih obrazaca i starenja, koji se posmatra u uslovima kalorijskog nedostatka.

Što manje kalorija to bolje

Smanjenje broja kalorija koje tijelo troši je najpoznatiji način za produženje života. Ova veza otkrivena je prije više od 70 godina i još uvijek nije upitna. Režim ograničenja obično se sastoji od smanjenja količine konzumirane hrane za 30-40% u odnosu na ono što se smatra normalnim za određenu vrstu. Sve životinje (od štakora i miševa do pasa i primata) na takvoj prehrani ne samo da žive duže, već su i odličnog zdravlja. Smanjuje se učestalost mnogih bolesti, uključujući rak, dijabetes i neurodegenerativne poremećaje. Međutim, reproduktivne sposobnosti su oslabljene.

Dugo se vjerovalo da kada su kalorije niske, metabolizam se usporava, a samim tim i količina proizvedenih toksina, nusproizvoda probavnog procesa, smanjuje. Danas je ovo gledište prepoznato kao pogrešno. Niskokalorična dijeta ne usporava metabolizam ni kod sisara ni kod nižih organizama, naprotiv, ubrzava i mijenja metabolički proces. Vjerujemo da kalorijski deficit služi kao biološki stresor sličan nedostatku hrane, koji uključuje odbrambene sisteme tijela, mobilizirajući ih da se bore za opstanak. Kod sisara to mijenja efikasnost ćelijske popravke i sistema za proizvodnju energije i odlaže apoptozu (programirana ćelijska smrt). S namjerom da otkrijemo ulogu Sir2 u ovim promjenama, prvo smo pokušali otkriti kako je ovaj protein uključen u odgovor na kalorijsku deprivaciju kod protozoa.

U kvascu je utvrđeno da nedostatak nutrijenata pokreće dva mehanizma koji povećavaju enzimsku aktivnost Sir2. Prvo se uključuje gen nazvan PNC1, koji kodira enzim koji razgrađuje nikotinamid, supstancu niske molekularne težine koja normalno potiskuje aktivnost Sir2. Drugo, aktivira se mehanizam za dobijanje energije i pri čemu se NAD formira kao nusproizvod i istovremeno se smanjuje nivo njegovog antagonista NADH. Ovo poslednje je veoma važno, jer, kako se ispostavilo, NAD ne aktivira samo Sir2, već i NADH. Shodno tome, kada se odnos NAD/NADH u ćeliji promeni, aktivnost Sir2 se takođe značajno menja.

S obzirom na sve što znamo o povezanosti uticaja faktora stresa na organizam i aktivnosti Sir2, može se postaviti prirodno pitanje: da li je prisustvo ovog proteina neophodan uslov za produženje životnog veka? Da bi se ovo razumjelo, gen koji ga kodira uklonjen je iz tijela Drosophile. Proučavanje posljedica nam je omogućilo da na pitanje odgovorimo pozitivno. A budući da mnoga tkiva insekata imaju svoje parnjake kod sisara, možemo pretpostaviti da će za njih odgovor biti isti.

Međutim, ne govorimo o tome da je za ostvarivanje punog potencijala Sir2 potrebno ići na strogu dijetu. Aktivnost dotičnog proteina i njegovih „srodnika“ (njihov zajednički naziv je Sirtuin) može se promijeniti pomoću modulatora. Posebno je zanimljiv jedan od aktivatora Sirtuina - supstanca niske molekularne težine koja se zove resveratrol, a koja se nalazi, na primjer, u crnim vinima. U ekstremnim uslovima ga proizvode mnoge biljke. 18 drugih tvari koje sintetiziraju biljke kao odgovor na stres također imaju sirtuin-modulatornu aktivnost. Moguće je da se svi oni koriste za regulaciju aktivnosti Sir2 proteina.

Dodavanje resveratrola niskokaloričnoj hrani, njegovo prisustvo u medijumu kulture u kojem raste kvasac, i njegovo unošenje u organizam crva i voćnih mušica produžava njihov životni vek za 30%, međutim, samo ako imaju gen Sir2. Štaviše, vinske mušice sa hiperprodukcijom Sir2 žive toliko dugo da ni resveratrol ni kalorijski deficit nemaju nikakav dodatni efekat. Najlakši način da se ovo objasni je da potonji utiču na očekivani životni vijek kroz aktivaciju Sir2 proteina.

Voćne mušice hranjene resveratrolom ne samo da žive duže dok jedu više, već i održavaju plodnost, koja se često gubi u uslovima manjka kalorija. Ako namjeravamo u budućnosti koristiti supstance koje utiču na aktivnost Sir2 u medicini, prvo moramo detaljno razumjeti kakvu ulogu ovaj protein ima u tijelu sisara.

SIR2 ENZIM I STRES

Umjereni stres produžava životni vijek stanica kvasca za 30% povećanjem aktivnosti enzima Sir2. Faktori stresa djeluju na dva načina, ali oba dovode do istog rezultata - supresije inhibitora proteina Sir2. Hiperaktivirani Sir2, zauzvrat, eliminira jedan od oblika nestabilnosti α genoma, što dovodi do činjenice da broj podjela α genoma kvasca ne prelazi 20.

Kružna rDNK, izrezana iz genomske DNK, ostaje u matičnoj ćeliji i replicira se istovremeno sa njenim hromozomom. Nakon 15-20 dioba, akumulira ih se previše, matična stanica ne može podržati vlastitu replikaciju i umire. Prisiljavajući ranjivu regiju genoma da se čvršće umota, Sir2 ga štiti od rezanja rDNK. Višak ekstrahromozomskih elemenata se ne akumulira u DNK majke i ona duže živi.

Glavni dirigent

Analog SIR2 gena kvasca kod sisara je SIRT1 gen. On kodira protein Sirt1, koji ima istu enzimsku aktivnost kao Sir2, osim toga, katalizuje deacetilaciju širokog spektra proteina u ćelijskom jezgru i citoplazmi. Neki od ovih proteina su uključeni u važne stanične procese kao što su apoptoza i metabolizam. Dakle, uloga gena SIR porodice kao potencijalnih gena za dugovječnost proteže se i na sisare. Istina, u tako složenim organizmima mehanizam njihovog djelovanja je mnogo složeniji.

Istraživači su otkrili da kada su nivoi proteina Sirt1 povećani kod miševa i pacova, neke ćelije su preživjele stanja koja bi normalno izazvala apoptozu. Sirt1 deluje indirektno kroz regulaciju aktivnosti proteina p53, FoxO i Ku70, koji su uključeni ili u uspostavljanje određenog kritičnog nivoa za prelazak u apoptozu, ili u aktivaciju sistema za popravku ćelija.

Gubitak ćelija zbog apoptoze može biti jedan od njih važni faktori starenje, posebno kada su u pitanju tkiva koja se ne regeneriraju kao što su srčani mišić ili mozak. Moguće je da proteini iz porodice Sirtuin utiču na proces starenja odlaganjem apoptoze. Ilustrativan primjer sposobnosti Sirt1 proteina da poveća vitalnost stanica sisara je ponašanje mutantnih Wallerian miševa. Posebnost je u tome što se u njihovom tijelu duplicira samo jedan gen, što značajno povećava sposobnost njihovih neurona da izdrže stres. Zahvaljujući ovoj mutaciji, životinje su manje osjetljive na toksično djelovanje lijekova za kemoterapiju, manje su šanse za srčani udar i neurodegenerativne poremećaje u stresnom okruženju.

Jeffrey D. Milbrandt sa Washington University u St. Louisu je 2004. godine pokazao da pomenuta mutacija dovodi do povećane aktivnosti enzima koji katalizuje stvaranje NAD, a ovaj, zauzvrat, aktivira protein Sirt1. Osim toga, otkrio je da resveratrol i slični lijekovi imaju isti zaštitni učinak na neurone kod normalnih miševa kao i duplikacija gena kod Wallerian glodara. Nedavno je Kristijan Neri iz Nacionalnog instituta za zdravlje i medicinska istraživanja u Francuskoj otkrio da resveratrol i drugi modulator, fisetin, sprečavaju smrt nervnih ćelija u dva organizma – crva i miševa – koji su korišćeni kao model sistema za proučavanje Huntingtonove bolesti. U oba slučaja, efekat je uočen samo u prisustvu aktivnog Sirtuing gena.

Mehanizam djelovanja proteina porodice Sirtuin na nivou pojedinačnih ćelija je manje-više jasan. Ali ako su geni koji ih kodiraju povezani s blagotvornim učincima manjka kalorija, onda se postavlja pitanje: kako točno prehrana utječe na njihovu aktivnost, a time i na proces starenja? Prema Pere Puigserveru sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Johns Hopkins, u uslovima nedostatka kalorija, nivoi NAD u ćelijama jetre se povećavaju, što dovodi do povećanja aktivnosti proteina Sirt1. Među proteinima na koje utiče Sirt1 je jedan od važnih faktora regulacije transkripcije PGC-1, koji utiče na metabolizam glukoze u ćeliji. Dakle, Sirt1 istovremeno osjeća dostupnost nutrijenata i reguliše odgovarajući odgovor jetre.

Ovakva zapažanja sugeriraju da je Sirt1 protein jedan od ključnih regulatora metaboličkih procesa u ćelijama jetre, mišića i masnog tkiva, budući da prati sve promjene u obrascima hranjenja, reagirajući na omjer NAD i NADH, a zatim fundamentalno mijenja gen. transkripcijski profil u ovim tkivima. U okviru ove šeme postaje jasno kako Sirt1 koordinira rad gena i metaboličkih puteva koji utiču na životni vek organizma.

Međutim, djelovanje Sirt1 na nivou cijelog organizma ne mora nužno biti posredovano bilo kojim mehanizmom. Na primjer, može se pretpostaviti da "unutrašnji senzor" sisara procjenjuje dostupnost nutrijenata na osnovu količine energije pohranjene u obliku masti. Masne ćelije luče hormone koji šalju signale drugim ćelijama, a priroda signala zavisi od količine uskladištene masti. Možda, kada se rezerve masti smanje u uslovima deficita kalorija, šalje se signal „glad“ i telo uključuje svoje zaštitne sisteme. Ova hipoteza je u skladu s činjenicom da genetski modificirani miševi, koji ostaju mršavi bez obzira na količinu konzumirane hrane, imaju tendenciju da žive duže od normalnih miševa.

Pretpostavili smo da Sirt1 reguliše količinu pohranjene masti kao odgovor na promjene u obrascima ishrane. Možda protein osjeti takve promjene, diktira tijelu koliko masti treba da skladišti i na taj način unaprijed određuje nivo hormona koje luče masne ćelije, što određuje brzinu starenja tijela. U ovom slučaju postaje očigledna veza između starenja i takve patološke bolesti uzrokovane promjenama u metabolizmu kao što je dijabetes tipa 2.

Sirt1 protein također utiče na upale koje prate ozbiljne bolesti kao što su artritis i artroza, astma, kardiovaskularne patologije i neurodegenerativni poremećaji. Prema Martinu W. Mayou sa Univerziteta u Virginiji, Sirt1 potiskuje aktivnost NF-κB proteinskog kompleksa, koji je uključen u pokretanje upalnog odgovora. Sirt1 modulator resveratrol ima sličan efekat. Istraživanja su važna iz dva razloga: prvo, dugo je u toku potraga za supstancama koje suzbijaju aktivnost NF-κB, i drugo, poznato je da kalorijski deficit suzbija upalne procese.

Ako gen SIR2 zaista utiče na sistem regulacije procesa starenja, aktiviranog stresom, onda se može uporediti sa glavnim dirigentom orkestra u kojem su tako cenjeni „muzičari“ kao što su hormonalni sistem, intracelularni proteinski regulatori i razni geni povezani sa mehanizam "igra" uvenuće tijela. Nedavno je napravljeno još jedno značajno otkriće: Sirt1 je uključen u regulaciju proizvodnje insulina i insulinu sličnog faktora rasta 1 (IGF-1), a ovi molekuli, zauzvrat, regulišu proizvodnju Sirt1. Ova „povratna informacija“ objašnjava kako aktivnost Sirt1 u jednom tkivu utiče na ćelije u drugim tkivima tela.

Sirt1 enzim je odgovoran za zdravlje i produženi životni vek u uslovima nedostatka kalorija kod sisara. Nedostatak hrane i drugi biološki faktori stresa povećavaju aktivnost Sirt1, što zauzvrat utiče na intracelularne procese. Stimulirajući proizvodnju različitih signalnih molekula, kao što je inzulin, Sirt1 može regulirati ukupni odgovor tijela na stres. Djelovanje ovog enzima se ostvaruje kroz njegov utjecaj na druge proteine.

Od odbrane do akcije

Istorija čovjekove borbe sa starenjem seže hiljadama godina unazad i vrlo je teško povjerovati da šačica gena može riješiti problem. U međuvremenu, starenje kod sisara može se usporiti jednostavnim ograničavanjem unosa kalorija i ovaj proces Uključeni su geni porodice Sirtuin. Naravno, razloga za starenje može biti mnogo, a o njegovim mehanizmima se ne zna sve, ali na primjeru velikog broja organizama jasno smo pokazali da se starenje može usporiti manipulacijom ograničenog broja regulatora.

Naše laboratorije sprovode eksperimente koji će odgovoriti na pitanje da li geni ove porodice kontrolišu i očekivani životni vek sisara. Teško da ćemo uskoro saznati da li ovi geni mogu produžiti život decenijama, pa su se oni koji bi željeli doživjeti 130. rođendan prerano rodili. Ali u toku života sadašnjih generacija naći će se lekovite supstance (modulatori aktivnosti enzima kodiranih genima Sirtuina) uz pomoć kojih će se moći boriti protiv bolesti poput Alchajmerove bolesti, dijabetesa, neurodegenerativnih poremećaja itd. . Neki modulatori su već u kliničkim ispitivanjima.

Ako govorimo o dugoročnom, nadamo se da će uvid u tajne funkcionisanja gena dugovječnosti pomoći u suočavanju sa bolestima vezanim za starenje. Još uvijek nam je teško zamisliti život zajednice u kojoj su 90-godišnjaci potpuno zdravi i održivi. Mnogima se priča o produženju životnog vijeka kroz neku vrstu manipulacije genima čini neozbiljnim. Podsetimo se, međutim, da je početkom dvadesetog veka. Prosječan životni vijek bio je samo 45 godina, a danas u razvijenim zemljama dostiže 75 godina. Možda će se budućim generacijama, kojima 100 godina života neće biti granica, i naši pokušaji da održimo radnu sposobnost u starosti izgledati kao jadni napori neupućenih ljudi, ali ti napori daju plodove.

PROTEINI PORODICE SIRTUIN U ĆELIJI

Sirt1 enzim je najistraženiji protein iz porodice Sirtuin, ali osim njega, drugi proteini ovog tipa takođe su prisutni u ćelijama sisara. Lokalizirani su u različitim dijelovima ćelije. Dakle, protein Sirt1, koji se nalazi u jezgru i citoplazmi, deacetilira druge proteine, mijenjajući njihovo ponašanje. Mnogi od njegovih meta su faktori transkripcije koji aktiviraju gene ili proteine ​​koji reguliraju funkcioniranje ovih faktora. Ovaj aranžman omogućava Sirt1 da kontroliše širok spektar važnih unutarćelijskih procesa. Istraživanje uloge ostalih proteina porodice Sirtuin i njihove sposobnosti da utiču na životni vijek organizama tek počinje. Tako je ustanovljeno da Sirt2 modifikuje protein tubulin koji čini mikrotubule i može uticati na proces deobe ćelija. Sirt3 utječe na proizvodnju energije u mitohondrijima i čini se da je uključen u regulaciju tjelesne temperature. Funkcije Sirt4 i Sirt5 su još uvijek nepoznate. Mutacije gena proteina Sirt6 dovode do preranog starenja.

NEKE CILJEVE SIRT1 PROTEINA Fox01, Fox03 i Fox04: faktori transkripcije gena koji utiču na funkcionisanje odbrambenih sistema ćelije i metabolizam glukoze. Histoni H3, H4 i H1: uključeni su u pakovanje DNK u hromozomima. Ku70: faktor transkripcije koji potiče popravku DNK i diobu stanica. MyoD: faktor transkripcije koji potiče formiranje mišića i popravlja oštećenje tkiva. NCoR: regulira funkcioniranje mnogih gena, uključujući one koji utječu na metabolizam masti, upalne procese i funkcioniranje drugih regulatornih proteina kao što je PGC-1. NF-κB: faktor transkripcije uključen u regulaciju upalnog odgovora, preživljavanje i rast ćelija. P300: regulatorni protein uključen u acetilaciju histona. P53: faktor transkripcije koji pokreće apoptozu oštećenih ćelija. PGC-1: regulira ćelijsko disanje i čini se da igra ključnu ulogu u razvoju mišića.

juna 2006