Šokantno otkriće japanskih naučnika: Suplement popularan jer usporava starenje istovremeno podstiče RAST raka

Poliamini, grupa organskih molekula prisutna u svim živim organizmima, ključni su za osnovne ćelijske procese poput rasta. Ova jedinjenja, posebno spermidin, postala su jako popularna poslednjih godina kao „geoprotektori“, koji promovišu zdravo starenje i produžuju život.

Studije su pokazale da poliamini mogu da aktiviraju korisne ćelijske procese poput autofagije, što pomaže u uklanjanju oštećenih ćelijskih komponenti, primarno pomoću proteina nazvanog eukariotski inicijalni faktor translacije 5A (eIF5A1), saopštio je Tokijski univerzitet nauka.

Preporučujemo

Međutim, ove pozitivne efekte kvari uznemirujući paradoks – povišeni nivoi poliamina takođe se primećuju kod raznih vrsta karcinoma i povezani su sa brzim rastom tumora.

Uprkos poznatoj vezi između poliamina i raka, tačni molekularni mehanizmi putem kojih ova jedinjenja direktno podstiču progresiju raka ostaju nejasni. Ćelije raka su poznate po svojim jedinstvenim metaboličkim adaptacijama, kao što je veće oslanjanje na aerobnu glikolizu, ali kako poliamini specifično doprinose ovim promenama uglavnom je nepoznato. Povrh toga, dok eIF5A1 ima dobro proučene uloge u zdravim ćelijama, njegov blisko srodni pandan eIF5A2 izgleda da je uključen u onkogenezu. Kako ovi veoma slični proteini, koji dele 84% svoje aminokiselinske sekvence, mogu imati tako različite efekte?

Da bi odgovorili na ova pitanja, istraživački tim predvođen vanrednim profesorom Kjoheijem Higašijem sa Farmaceutskog fakulteta Tokijskog univerziteta nauka, sproveo je sveobuhvatnu studiju koristeći napredne proteomske i molekularne tehnike. Njihovi nalazi, objavljeni u Journal of Biological Chemistry, osvetljavaju način na koji poliamini podstiču rast ćelija raka putem molekularnih puteva koji se razlikuju od onih povezanih sa njihovim korisnim efektima u zdravom starenju.

Istraživači su koristili humane linije ćelija raka kako bi ispitali kako poliamini utiču na proizvodnju proteina i ćelijski metabolizam. Smanjenjem nivoa poliamina pomoću leka, a zatim njihovim manuelnim obnavljanjem putem suplementacije spermidinom, istraživači su mogli da posmatraju specifične efekte ovih molekula na ponašanje ćelija raka. U tu svrhu, primenili su najsavremenije tehnike proteomske analize kako bi ispitali promene u više od 6.700 proteina. Otkrili su da poliamini prvenstveno aktiviraju glikolizu, metabolički put koji brzo pretvara glukozu u energiju, pre nego mitohondrijalne puteve respiracije povezane sa zdravim starenjem. Štaviše, poliamini povećavaju ekspresiju eIF5A2 i pet ribozomalnih proteina, posebno RPS 27A, RPL36AL i RPL22L1, koji su povezani sa malignitetom raka.

Komparativna analiza funkcija eIF5A1 i eIF5A2 i njihovih interakcija sa poliaminima donela je ključna saznanja.

- Biološka aktivnost poliamina putem eIF5A razlikuje se između normalnih i kancerogenih tkiva. U normalnim tkivima, eIF5A1, aktiviran poliaminima, aktivira mitohondrije putem autofagije, dok u kancerogenim tkivima, eIF5A2, čiju sintezu podstiču poliamini, kontroliše ekspresiju gena na nivou translacije kako bi olakšao proliferaciju ćelija raka – rekao je dr Higaši.

Istraživači su sproveli dalje eksperimente kako bi precizno utvrdili mehanizam kojim poliamini stimulišu proizvodnju eIF5A2. Otkrili su da inicijaciju sinteze proteina eIF5A2 normalno potiskuje mali regulatorni molekul RNK pod nazivom miR-6514-5p. Poliamini ometaju ovo potiskivanje, omogućavajući porast nivoa eIF5A2. Pored toga, njihova analiza je otkrila da eIF5A2 reguliše potpuno drugačiji set proteina u poređenju sa eIF5A1.

Ova otkrića imaju važne implikacije i za lečenje raka i za bezbednu upotrebu suplemenata poliamina. Rezultati sugerišu da je kontekst od ogromnog značaja i da, iako poliamini mogu pomoći u usporavanju starenja u zdravim tkivima putem eIF5A1, oni mogu podstaći rast raka putem eIF5A2 u potencijalno malignim tkivima. Ova dvojna priroda objašnjava zašto su poliamini bili tolika zagonetka u medicinskim istraživanjima.

Značajno je da ova studija naglašava novi mehanizam uključen u rast raka koji bi se mogao iskoristiti u razvoju onkoloških lekova.

- Naši nalazi otkrivaju važnu ulogu eIF5A2, regulisanog poliaminima i miR-6514-5p, u proliferaciji ćelija raka, sugerišući da je interakcija između eIF5A2 i ribozoma, koja reguliše progresiju raka, selektivna meta za lečenje raka - ističe dr Higaši.

U principu, bilo bi moguće iskoristiti ovo novostečeno znanje za razvoj ciljanih terapija protiv raka koje specifično inhibiraju funkciju eIF5A2, a da pritom ne utiču na korisne eIF5A1 puteve.

(Telegraf Nauka/Tokyo University of Science)