Eiwitten die veroudering vertragen, kunnen beschermen tegen diabetes

Een nieuw MIT-onderzoek heeft aangetoond dat een eiwit dat het ouder worden van muizen en andere dieren vertraagt, ook helpt tegen de schade van een vetrijk dieet, waaronder diabetes.
Meer dan tien jaar geleden werd de levensduurverhogende eigenschap van SIRT1 ontdekt door Leonard Guarente, professor biologie van het MIT, die zijn rol in verschillende lichaamsweefsels heeft blijven onderzoeken. Zijn recente studie verscheen op 8 augustus in het tijdschrift Celstofwisseling, waargenomen wat er gebeurt als het SIRT1-eiwit ontbreekt in vetcellen, die het lichaamsvet vormen.
Het onderzoeksteam legde muizen op een vetrijk dieet en realiseerde zich dat ze metabole stoornissen, zoals diabetes, begonnen te ontwikkelen toen ze het eiwit misten, terwijl normale muizen die hetzelfde dieet kregen deze stoornissen niet zo snel ontwikkelden.

Guarente, de hoogleraar biologie aan Novartis bij MIT, legde uit:

"We zien ze als klaar voor metabolische disfunctie. Je hebt een van de voorzorgsmaatregelen tegen metabole achteruitgang verwijderd, dus als je ze nu de trigger geeft voor een vetrijk dieet, zijn ze veel gevoeliger dan de normale muis."

Deze bevinding suggereert dat geneesmiddelen die de activiteit van SIRT1 verbeteren, mogelijk kunnen helpen bij de bestrijding van obesitas-gerelateerde ziekten.
Terwijl de expert gist bestudeerde in de jaren 1990, ontdekte hij voor het eerst de effecten van SIRT1 en andere sirtuin-eiwitten. Deze eiwitten hebben sindsdien aangetoond dat ze helpen om cellen levend en gezond te houden door een verscheidenheid aan hormonale netwerken, regulerende eiwitten en andere genen te coördineren.

Om de effecten van het gen nauwkeuriger te lokaliseren, hebben Guarente en zijn team het gen uit organen zoals de hersenen en de lever verwijderd. Hun eerdere onderzoek heeft aangetoond dat SIRT1 in de hersenen beschermt tegen de neurodegeneratie die wordt gezien bij de ziekten van Huntington, Alzherimer en Parkinson.
SIRT1 is een eiwit dat bekend staat om het verwijderen van acetylgroepen van andere eiwitten tijdens het wijzigen van hun activiteit. Volgens Guarente zijn de mogelijke doelen van deze deacetylatie talrijk, waardoor SIRT1 zijn brede scala aan beschermende krachten kan hebben.
De honderden genen die werden ingeschakeld bij muizen die een normaal voedingspatroon zonder SIRT1 kregen, werden door het team geanalyseerd. Ze ontdekten dat ze bijna identiek waren aan die genen die waren ingeschakeld bij normale muizen die een vetrijk dieet kregen.
Deze resultaten suggereren dat de ontwikkeling van metabole stoornissen een tweestaps proces is bij normale muizen. Hij zei: "Deze eerste stap is inactivatie van SIRT1 door het vetrijke dieet, en de tweede stap is alle slechte dingen die daarop volgen."

De wetenschappers wilden onderzoeken hoe dit gebeurt en ontdekten dat bij normale muizen die een vetrijk dieet krijgen, het SIRT1-eiwit wordt gesplitst door een enzym (caspase-1), dat wordt geïnduceerd door een ontsteking. Ze wisten al dat ontstekingen kunnen ontstaan ??door vetrijke diëten, hoewel het nog steeds onbekend is hoe dat precies gebeurt.
Guarente zei:

"Wat onze studie zegt, is dat zodra je de ontstekingsreactie induceert, de consequentie in de vetcellen is dat SIRT1 wordt gesplitst."

Naarmate normale muizen ouder werden, ontdekten de onderzoekers dat ze gevoeliger werden voor de effecten van een vetrijk dieet dan jongere muizen, wat aantoont dat de beschermende effecten van SIRT verdwijnen naarmate ze ouder worden. Wetende dat ontsteking met de leeftijd toeneemt, onderzoekt Guarente nu of leeftijdsgerelateerde ontsteking ook SIRT1-verlies veroorzaakt.
Geschreven door Sarah Glynn