Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Sirtuiny - eliksir młodości nowej generacji?
Sirtuiny - eliksir młodości nowej generacji?
Sirtuiny odgrywają istotną rolę w procesach starzenia i regulacji długości życia. Badania wskazują, że są one obiecującym celem molekularnym w terapii wielu chorób związanych z podeszłym wiekiem. Wzrasta liczba dowodów na to, że umiejętne sterowanie ich aktywnością za pomocą chemicznych aktywatorów czy odpowiedniej diety może opóźnić starzenie i wydłużyć czas życia.

Białka Sir, znane też jako Sir2 czy sirtuiny, tworzą rodzinę deacetylaz NAD+-zależnych. Są to ewolucyjnie konserwowane enzymy, których występowanie stwierdzono u wszystkich zbadanych organizmów eukariotycznych i wielu prokariotycznych. Sirtuiny są zaangażowane w wiele ważnych procesów biologicznych, włączając regulację transkrypcji, naprawę DNA, utrzymywanie stabilności chromosomów.

Odkrycia ostatnich lat dowodzą, że długotrwałe ograniczenie podaży kalorii w diecie poniżej 30–50% zapotrzebowania prowadzi do zwolnienia procesu starzenia. Wykazano, że efekt ten nie występuje, gdy uszkodzone są geny kodujące sirtuiny, natomiast ulega on wzmocnieniu w wypadku nadekspresji tych genów. W badaniach in vitro i in vivo dowiedziono, że pewne polifenole, takie jak składnik czerwonego wina, resweratrol, aktywują sirtuiny podobnie jak niskokaloryczna dieta.

Sirtuiny są ważne w dermatologii , ponieważ stanowią klucz do wielu szlaków komórkowych związanych z chorobami skóry. Sirtuiny odgrywają rolę w starzeniu skóry, zapaleniu skóry, łuszczycy i innych chorobach skóry z hiperproliferacją ,choróbach autoimmunologicznych, takich jak SLE , infekcjach grzybiczych skóry, dziedzicznych chorobach dermatologicznych czy raku skóry.

 

ROLA SIRTUIN W STARZENIU SIĘ SKÓRY

Badania pokazują różnicę w ekspresji sirtuin w skórze poddanej działaniu UV oraz w skórze chronionej przed UV. Te różnice w ekspresji, poprzez swój wpływ na apoptozę, mogą być odpowiedzialne za pewne aspekty starzenia się skóry. Niejasne pozostaje jednak, czy modulacja szlaku sirtuin, aby zwiększyć lub zmniejszyć apoptozę, jest korzystna w prewencji starzenia się skóry. Usuwanie uszkodzonych komórek, poprzez zwiększenie apoptozy może wydawać się logiczne, jednakże zapobieganie apoptozy dałoby uszkodzonym komórkom czas do samonaprawy. Jednak najnowsze dane wspierają hipotezę drugą.

Dwa kluczowe mediatory uszkodzonej skóry, czyli promieniowanie UV oraz H2O2, obniżają ekspresję SIRT1 w hodowli keratynocytów. Resweratrol – przeciwutleniacz, aktywuje SIRT1 w narażonych na promieniowanie UV keratynocytach, w wyniku zmniejszenia apoptozy poprzez wpływ na białka p53.

Odwrotnie, wstępne leczenie inhibitorami SIRT1: sirtinolem lub nikotynamidem (NAM) promuje p53-zależną indukowaną UV apoptozę. Sirtinol jest syntetyczna cząsteczką, która hamuje SIRT1 i SIRT2. Dodatkowe badania wykazały zmniejszenie ekspresji SIRT1, 3 i 7 wyraz z narażeniem na promieniowanie UVB w próbkach skóry dawcy i hodowlach komórkowych. Spadek ekspresji sirtuin nie został odnotowany w chronologicznie starzejącej się skórze, nienarażonej na promieniowanie. Wyniki sugerują potencjalne zastosowanie wiedzy na temat sirtuin w celu zapobiegania jedynie fotostarzeniu. Dlatego zwiększona ekspresja SIRT 1, 3 i/lub 7 to potencjalny cel terapeutyczny, aby zmniejszyć starzenie skóry i poprawić jej wygląd.

Przeprowadzono badanie, które oceniało poprawę wyglądu starzejącej się skóry po miejscowym stosowaniu produktu zawierającego aktywator SIRT1. Produkt wywołał spadek zawartości markera starzenia b-galaktozydazy i zmniejszenie degradacji DNA w komórkach skóry. Wynik sugeruje, że stosowany miejscowo aktywator SIRT1 mógł spowolnić komórkowe starzenie oraz zwiększyć integralność genetyczną komórek skóry. Po miesiącu stosowania produktu, zaobserwowano statystycznie znamienne spłycenie zmarszczek i bruzd, poprawę kolorytu i powierzchni skóry.

Modulacja aktywności sirtuin potencjalnie może zapobiegać oraz leczyć wiele skórnych patologii oraz zmniejszać oznaki starzenia się skóry. Informacje dotyczące biodostępności, właściwości farmakokinetycznych czy farmakodynamicznych i toksyczności tych modulatorów są w dużej mierze nieznane, dlatego konieczne są dalsze badania.

Źródła
  • Sirtuins in dermatology: applications for future research and therapeutics. Serravallo M, Jagdeo J, Glick S A, Siegel D M, Brody N I; Arch Dermatol Res (2013) 305:269–282.
  • Sirtuiny — enzymy długowieczności? Siedlecka K, Bogusławski W; (2005) Gerontologia Polska, tom 13, nr 3, 147–152.
  • Enhancing cell longevity for cosmetic application: a complementary approach. Moreau M, Neveu M, Stephan S, Noblesse E, Nizard C et al. (2007) J Drugs Dermatol 6: s14–s19.
  • SIRT1 confers protection against UVB- and H2O2-induced cell death via modulation of p53 and JNK in cultured skin keratinocytes. Cao C, Lu S, Kivlin R, Wallin B, Card E et al (2009) J Cell Mol Med 13:3632–3643.
  • The effect of ultraviolet irradiation on sirtuin expression in human skin. Lasserre C, D’Arcangelis A, Mildner M, Bhatt P, Tschachler E (2007) J Invest Dermatol 127:S57. 
KOMENTARZE
Newsletter