Неожиданные механизмы действия полиаминов: двойственная роль в организме
Фото: gazeta.ru
Исследовательская группа под руководством Кехэя Хигаси из Токийского университета науки раскрыла удивительный механизм воздействия одних и тех же биологических молекул — полиаминов — на процессы старения и онкологические заболевания. Эти молекулы, включая известные спермин и сперминдин, играют ключевую роль в функционировании всех живых клеток. Они обеспечивают клеточный рост, развитие и поддержание жизненных функций.
В последние годы полиамины, в особенности сперминдин, приобрели известность как возможные геропротекторы: они способны запускать процесс аутофагии, что способствует "очистке" клеток, предотвращая накопление повреждений, связанных со старением. Оптимизм научного сообщества относительно их пользы для долголетия оказался вполне обоснованным. Однако новые данные показали, что у полиаминов существует и оборотная сторона.
Почему одни и те же молекулы спасают клетки от старения, но ускоряют рост опухолей
При изучении более 6700 типов белков в культурах человеческих раковых клеток выяснился неожиданный факт: там, где полиамины в здоровых тканях активируют белок eIF5A1 и усиливают работу митохондрий, в опухолевых клетках они переключают свой эффект на похожий белок — eIF5A2. Это приводит к изменениям в работе рибосом и активному метаболизму по «быстрому гликолизу» — типичному для быстро делящихся раковых клеток. В результате опухоли получают энергетическую подпитку для стремительного роста.
Эксперименты доказали, что ключевым фактором становится микроРНК miR-6514-5p, обычно подавляющая производство eIF5A2 в здоровых клетках. Полиамины уменьшают это подавление, и уровень eIF5A2 в опухолевых тканях увеличивается в десятки раз. Это запускает выработку целого семейства белков, связанных с развитием и прогрессированием злокачественных образований.
Контекст действия: почему эффекты полиаминов кардинально отличаются
Выяснилось, что действие молекул зависит от биологического окружения: в здоровых тканях полиамины активируют защитные и обновляющие процессы через eIF5A1 и улучшают клеточную энергетику. В клетках опухолей этот путь "переключается" на eIF5A2, стимулирующий интенсивное клеточное деление. Таким образом, один и тот же класс соединений способен быть и защитником молодости, и катализатором роста опухолей — все определяется контекстом внутри клеточного окружения.
Это открытие помогает объяснить давний парадокс: почему молекулы, помогающие организму замедлить биологическое старение и поддерживать здоровье, при определенных условиях играют роль в развитии раковых заболеваний. Регуляция балансировки этих эффектов становится ключевым вызовом для продления жизни и терапии возрастных болезней без увеличения онкологических рисков.
Перспективы лечения: новые мишени и возможности для медицины
Профессор Кехэй Хигаси подчеркивает, что открытие роли eIF5A2 и его взаимодействия с рибосомами открывает новые перспективы для медицины. Если удастся избирательно остановить синтез eIF5A2 исключительно в раковых клетках, можно разработать препараты, которые не повредят полезные функции полиаминов в нормальных клетках организма. Такая стратегия позволит получать все преимущества геропротекции, сохраняя при этом биологическую безопасность и снижая риски онкологии.
Понимание связи между регуляторными микроРНК (такими как miR-6514-5p) и уровнями белков eIF5A1/eIF5A2 открывает новые горизонты для целевой терапии возрастных заболеваний и рака. Исследование показывает широчайший потенциал таких молекул, как спермин и сперминдин, для поддержания здоровья и долголетия, если их деятельность направлять в нужном направлении.
В целом, эти открытия говорят о том, что современная наука движется к комплексному пониманию биологических процессов. Работа команды Токийского университета науки вселяет оптимизм — теперь ученые лучше понимают, как превратить полиамины в инструмент сохранения жизни и здоровья без сопутствующих рисков. Новые открытия ускоряют развитие прорывных подходов к лечению и профилактике самых тяжелых заболеваний современности.
