Známy doplnok na dlhovekosť má dve tváre. Vedci odhalili, že rovnakú molekulu „miluje“ rakovina

V posledných rokoch sa v diskusiách o dlhovekosti čoraz častejšie objavujú polyamíny. Ide o molekuly, ktoré vznikajú priamo v bunkách a zároveň ich prijímame prostredníctvom stravy. Každá živá bunka na Zemi ich potrebuje. Regulujú bunkový rast, stabilizujú DNA a RNA, riadia syntézu bielkovín a mnoho ďalších procesov.

Medzi najznámejšie polyamíny patrí napríklad spermidín. Experimentálne štúdie ukazujú, že dokáže aktivovať proces, pri ktorom sa bunky zbavujú poškodených štruktúr. Aj preto sa dnes na trhu objavujú voľne predajné doplnky výživy obsahujúce spermidín, ktoré sľubujú podporu bunkovej obnovy a spomalenie biologického starnutia.

Tento rastúci záujem však otvoril aj dôležitú vedeckú otázku, ktorá výskumníkov znepokojovala už dlhší čas. Rovnaké polyamíny sa totiž vo zvýšených koncentráciách opakovane nachádzajú aj v nádorových bunkách.

Čo rozhoduje o osude bunky?

Ako môže molekula spájaná so zdravým starnutím zároveň podporovať rakovinové procesy? Na túto otázku priniesol dôležitú odpoveď tím vedcov z Tokyo University of Science, ktorý analyzoval molekulárne mechanizmy polyamínov v nádorových bunkách. Výsledky publikované v časopise Journal of Biological Chemistry ukázali, že správanie polyamínov závisí od veľmi jemných rozdielov v bunkovej regulácii.

Vedci sa sústredili na dvojicu proteínov eIF5A1 a eIF5A2. Hoci sú veľmi podobné, ich biologické účinky sa dramaticky líšia. „Biologická aktivita polyamínov prostredníctvom eIF5A sa líši medzi normálnymi a nádorovými tkanivami. V normálnych tkanivách eIF5A1 aktivovaný polyamínmi podporuje mitochondrie prostredníctvom autofágie, zatiaľ čo v nádorových tkanivách eIF5A2, ktorého syntézu takisto podporujú polyamíny, riadi expresiu génov na úrovni translácie a uľahčuje proliferáciu nádorových buniek,“ vysvetľuje vedúci výskumu Kyohei Higashi.

Aby vedci tento mechanizmus pochopili detailnejšie, analyzovali tisíce proteínov v ľudských nádorových bunkových líniách. Najprv znížili koncentráciu polyamínov pomocou špecifického lieku a následne bunkám dodali spermidín. Tak dokázali sledovať, ako sa mení metabolizmus buniek a ktoré proteíny reagujú na zvýšenie polyamínov.

Výsledky ukázali výrazný posun v energetickom metabolizme nádorových buniek. Polyamíny podporili najmä glykolýzu, teda proces rýchlej výroby energie z glukózy, ktorá umožňuje nádorovým bunkám rýchlejšie rásť. Zároveň sa zvýšila tvorba eIF5A2 aj ďalších proteínov spájaných so závažnosťou nádorov.

Mechanizmus dopĺňa ešte jeden detail. Za bežných okolností drží tvorbu eIF5A2 na uzde malá regulačná RNA molekula miR-6514-5p. Polyamíny podľa autorov tento prirodzený „brzdiaci systém“ oslabujú, čím umožňujú bunke vyrábať viac eIF5A2.

Môžu prísť nové možnosti v liečbe rakoviny

Polyamíny teda predstavujú fascinujúci príklad molekúl, ktorých účinok závisí od biologického kontextu. V zdravých bunkách môžu podporovať autofágiu (vnútrobunkový recyklačný mechanizmus) a procesy spojené so zdravým starnutím. V nádorových bunkách zase dokážu aktivovať metabolické dráhy, ktoré im zabezpečujú rýchlejší rast. Rovnaké molekuly tak v dvoch odlišných bunkových prostrediach podporujú diametrálne rozdielne biologické procesy.

Tento paradox však prináša aj veľmi dôležitú príležitosť. Detailné pochopenie mechanizmov, ktorými polyamíny regulujú bunkové procesy, otvára dvere k novým terapeutickým stratégiám.

„Naše zistenia odhaľujú dôležitú úlohu eIF5A2, regulovaného polyamínmi a miR-6514-5p, v proliferácii rakovinových buniek, čo naznačuje, že interakcia medzi eIF5A2 a ribozómami, ktorá riadi progresiu rakoviny, predstavuje selektívny cieľ protinádorovej liečby,“ poznamenáva Dr. Higashi.

Budúci výskum tak prirodzene smeruje k sofistikovaným prístupom, ktoré zachovajú priaznivé účinky polyamínov na bunkovú regeneráciu, autofágiu aj zdravé starnutie a zároveň obmedzia ich schopnosť podporovať vznik a progresiu nádorových ochorení.

Čítaj viac z kategórie: Wellbeing