SENOLITYKI i obietnica dłuższego życia

SENOLITYKI i obietnica dłuższego życia

Autor: Richard Basillico

Źródło: „Senolytics and the Promise of a Longer Life – LifeExtension”, luty 2019

Badacze z Mayo Clinic odkryli główną przyczynę starzenia się i sposób na jej spowolnienie.1

Naukowcy wykazali, że istnieją szkodliwe „komórki zombie”, które występują we wszystkich tkankach organizmu.

Znane również jako komórki starzejące się, które kumulują się z upływem czasu uniemożliwiając sprawne funkcjonowanie organizmu. Wydzielają one również substancje prozapalne, które przyspieszają zmiany degeneracyjne procesu starzenia się.2

Ponadto, naukowcom udało się zidentyfikować związki zwane senolitykami, które mogą wybiórczo usuwać starzejące się komórki.

Pozbywając się tych szkodliwych komórek, senolityki wydłużyły życie myszy o 36%. Tego rodzaju związki ograniczyły również pogorszenie stanu fizycznego związanego z wiekiem i zapobiegały pogorszeniu funkcji poznawczych u badanych gryzoni.1,3

Nie bez powodu odkrycia te zostały uznane za przełomowe przez wiodące czasopisma naukowe, takie jak Journal of American Medical Association (JAMA), jak również instytucje badawcze: lekarze być może będą mogli wkrótce przepisywać leki, które bezpiecznie usuną przyczynę ogólnoustrojowego starzenia i przywrócą młodzieńczą funkcjonalność organizmu.

Chociaż liczne kliniczne badania nad środkami senolitycznymi są nadal w toku, starzejące się społeczeństwo oczekuje na pozytywne wyniki badań dotyczące starzejących się komórek.

Komórki starzejące się: przyczyna starzenia

Komórki starzejące się znajdują się w prawie każdej tkance organizmu. Charakteryzują się tym, że znajdują się u kresu swojego naturalnego istnienia. Jednak, zamiast obumierać w naturalnym procesie apoptozy, akumulują się w tkankach wydzielając enzymy, które rozkładają białka i niszczą zdrowe komórki.1,3,4

Enzymy te wywołują również przewlekłe stany zapalne o niskiej aktywności, które charakteryzują większość schorzeń związanych z wiekiem.

W okresie akumulacji starzejących się komórek, komórkowe DNA i mitochondria ulegają zniszczeniu wywołując zaburzenia telomerów. Telomery to sekwencje nukleotydów na końcach chromosomów. Utrata struktury telomerów przyspiesza degeneracyjne procesy starzenia się organizmu.1,3,4

Komórki starzejące się mogą również powodować uszkodzenia w puli komórek macierzystych organizmu, co prowadzi do ograniczenia naturalnych funkcji naprawy i odnowy tkanek.5

Kiedy naukowcy jednoznacznie zidentyfikowali komórki starzejące się jako bezpośrednią przyczynę chorób związanych z wiekiem, zadali sobie istotne pytanie: Czy można usunąć te komórki z organizmu i czy przyczyni się to do poprawy zdrowia i spowolnienia procesów starzenia?

Najprawdopodobniej dzięki senolitykom jest to możliwe.

Senolityki: główna broń w walce przeciwko starzeniu

Termin „seno” odnosi się do starzejących się komórek, z kolei „lityki” oznacza niszczenie.

Nowa grupa związków zwanych senolitykami potrafi wybiórczo niszczyć starzejące się komórki w tkankach.

            Ponieważ senolityki usuwają bezpośrednią przyczynę starzenia, pomagają zwalczać choroby związane z wiekiem, a tym samym wydłużają nasze życie. Naukowcy odkryli sposób na rozpoznanie oraz usuwanie uszkodzonych komórek, aby zrobić miejsce dla nowych, młodych komórek.

            Naukowcy z Mayo Clinic są liderem w odkryciach potencjalnego wykorzystania senolityków w walce ze starzejącymi się komórkami.

Mechanizm działania starzejących się komórek

            W pierwszym z dwóch badań przeprowadzonym w Mayo Clinic naukowcy dokonali zaskakującego odkrycia na temat wpływu starzejących się komórek na zdrowe tkanki.1,3

            Odkryto, że przeszczepienie nawet niewielkiej liczby komórek starzejących się do organizmów młodych myszy uruchomiło przyspieszone procesy starzenia.

            Młode myszy, którym przeszczepiono jedynie kilka komórek starzejących się szybko zaczęły zapadać na dolegliwości typowe dla starszych zwierząt, tj. powolny chód, zmniejszona wytrzymałość i słabsza siła chwytu. Im większa była liczba starzejących się komórek, tym gorsze dolegliwości i większe osłabienie organizmu.1

            Jeszcze bardziej niepokojący jest fakt, że obecność zaledwie kilku komórek starzejących się spowodowało efekt kuli śnieżnej, uruchamiając procesy starzenia się w zdrowych komórkach. Komórki starzejące się działały z niesamowitą skutecznością przyspieszając procesy starzenia i prowadząc do związanych z tym problemów.

            Wysokotłuszczowa dieta wydaje się zwiększać negatywne oddziaływanie starzejących się komórek. Kiedy myszom podawano wysokotłuszczowe posiłki na miesiąc przed przeszczepem, jeszcze mniejsza ilość starzejących się komórek wywołała schorzenia związane z postępującym wiekiem. Nie jest to zaskakujące odkrycie biorąc pod uwagę fakt, że wysokotłuszczowa dieta i otyłość potrafią przyczynić się do starzenia komórek u zwierząt.

            Najbardziej szokujące odkrycie ze wszystkich to jednak takie, że u myszy z wszczepionymi komórkami starzejącymi się występuje pięciokrotne większe ryzyko zgonu w porównaniu z myszami z grupy kontrolnej.

Efekt senolityczny

Naukowcy z Mayo Clinic byli zainteresowani nie tylko negatywnym wpływem starzejących się komórek na zdrowe tkanki, ale także wykorzystaniem związków senolitycznych w spowolnieniu procesu starzenia.

            Do badań wybrano dwa dobrze znane związki, które mogą być wykorzystywane jako związki senolityczne, czyli takie, które usuwają starzejące się komórki i zmniejszają ich zły wpływ na organizm.

            Pochodzenie tych związków wydało się zaskakujące, a były to: naturalna substancja zwana kwercetyną – flawonoid, w który obfitują jabłka, cebule i inne rośliny, oraz lek przeciwnowotworowy dazatynib.

Połączenie ich wykazało niezwykły efekt senolityczny poprzez:1           

  • redukcję liczby komórek starzejących się
  • zmniejszenie wydzielania czynników prozapalnych

            Kiedy myszom podano kwercetynę i lek dazatynib zaraz po przeszczepie komórek starzejących się, stwierdzono że w ich tkankach zmniejszyła się liczba starzejących się komórek.1 Wskazuje to na fakt, że ta kombinacja związków o działaniu senolitycznym usunęła niebezpieczne i przyspieszające proces starzenia się komórki.

            Nawet wtedy kiedy suplementację rozpoczęto dopiero pięć tygodni po przeszczepie starzejących się komórek, czyli długo po tym jak ich negatywny wpływ był już widoczny, ich pozytywne działanie było porównywalne do tego kiedy suplementację rozpoczęto natychmiast. 1

            To bardzo ważna informacja dla ludzi w zaawansowanym wieku sugerująca, że leczenia senolitycznego nie potrzeba zaczynać w młodym wieku, aby uzyskać korzystne efekty na starość.

            Podsumowując, usunięcie komórek starzejących się za pomocą senolityków ma trzy podstawowe zalety:1

            – ogranicza skalę pogorszenia sprawności fizycznej związanej z wiekiem. Kiedy podawano związki o działaniu senolitycznym starszym myszom przez cztery miesiące, zwiększyły one prędkość chodu, wytrzymałość oraz siłę uchwytu. Zaobserwowano również większą codzienną aktywność u tych zwierząt.

            – wydłuża życie w późnym wieku. Podanie senolityków starszym myszom wydłużyło ich życie o 36% i zredukowało ryzyko zgonu o 65% w porównaniu z grupą kontrolną. Naukowcy uznali ww. wyniki potwierdzające to, że senolityki mogą obniżyć ryzyko zgonu w późnym wieku.

            – poprawia stan zdrowia. Oznacza to, że zwierzęta nie tylko żyły dłużej, ale były też zdrowsze.

            Powyższe wyniki pokazują, że senolityki mogą wydłużyć życie oraz poprawić ogólną sprawność organizmu.

Senolityki wydłużają życie

  • starzejące się komórki są jedną z głównych przyczyn starzenia się i chorób.
  • związki senolityczne mogą wybiórczo usuwać komórki starzejące się poprzez przywrócenie zdolności komórek do obumierania w naturalny sposób.
  • związki senolityczne wydłużyły średnią długość życia myszy poddanych leczeniu o 36% i zmniejszyły ryzyko zgonu o 65%.
  • naukowcy Life Extension opracowali formułę kwercentyny i teaflawiny, dwóch senolityków  pochodzących z naturalnych źródeł (roślin). Teaflawina wykazuje podobne działanie senolityczne jak lek dazatynib.
  • przez zwalczanie bezpośredniej przyczyny starzenia, senolityki mogą spowolnić  proces starzenia i zmniejszyć występowanie chorób charakterystycznych dla podeszłego wieku.

Senolityki a demencja

Drugie z badań przeprowadzonych w Mayo Clinic skupiło się na jednej z poważnych konsekwencji procesów starzenia się, których ludzie obawiają się najbardziej: demencji.3

            Naukowcy wykorzystali gatunek myszy, które produkują białko tau. Jest ono odpowiedzialne za obumieranie komórek mózgowych u ludzi w podeszłym wieku np. w chorobie Alzheimera.

            U myszy wystąpił wysoki poziom splątków neurofibrylarnych i tendencja do neurodegeneracji oraz utraty funkcji poznawczych już w średnim wieku.3 Naukowcy ustalili, że obecność komórek starzejących się w tkance mózgowej zwiększa ryzyko neurodegeneracji.

            W tkance mózgowej z dużą liczbą komórek starzejących się występował wysoki poziom białka tau oraz splątków neurofibrylarnych. Dodatkowo, całkowity rozmiar mózgu był mniejszy, tam gdzie występowała znaczna degeneracja komórek mózgowych w części mózgu odpowiedzialnej za pamięć (zwanej hipokampem).

            Naukowcy odkryli, że senolityki mogą „wymiatać” komórki starzejące się z różnych regionów mózgu, włączając w to hipokamp, a przez to ograniczać depozyty splątków neurofibrylarnych i gromadzenie się białka tau. Co ważniejsze, usunięcie komórek starzejących się zmniejszyło utratę pamięci krótkotrwałej i zapobiegło neurodegeneracji, którą zaobserwowano u zwierząt niepoddanych leczeniu.3

Ogólnoustrojowe spowolnienie procesu starzenia

Przełomowe badanie przeprowadzone w Mayo Clinic w roku 2015 wzbudziło znaczne zainteresowanie senolitykami.6

            Naukowcy zaobserwowali, że połączenie kwercetyny pochodzenia roślinnego z lekiem dazatynib doprowadziło do zlokalizowania i wyeliminowania komórek starzejących się. Wynikiem leczenia było ogólnoustrojowe przywrócenie młodzieńczych funkcji tkanek oraz zwiększone szanse na przeżycie u starszych myszy, którym podano preparaty senolityczne.6

            Zainteresowani powyższymi wynikami naukowcy Life Extension dokładniej zbadali mechanizmy działania leku dazatynib i zidentyfikowali naturalny związek (teaflawiny), który działa jak senolityki. Uzyskano również wysoce przyswajalną formę kwercetyny.

Kwercetyna o wzmocnionym działaniu

Komórki podlegające naturalnym procesom starzenia są zaprogramowane do samodestrukcji w procesie zwanym apoptozą. Kiedy w komórkach zostaje zatrzymany naturalny mechanizm samozniszczenia, mogą one przekształcić się w aktywne metabolicznie komórki starzejące się, które powodują ogólnoustrojowe zaburzenia.6

            Kwercetyna pomaga wywoływać apoptozę w komórkach starzejących się, innymi słowy uruchamia proces ich obumierania.4

            Podstawowe badania laboratoryjne oraz badania na ludziach wykazały, że kwercetyna zmniejsza ilość markerów procesów starzenia się, a badania na zwierzętach udowodniły, że terapia kwercetyną może wydłużyć życie.4, 7-13

W przytoczonym tutaj badaniu Mayo Clinic udowodniono, że kwercetyna posiada właściwości senolityczne i potrafi „wymiatać” starzejące się komórki.1,4,6,14-17

            Problemem jest z kolei fakt, że kwercetyna nie jest zbyt dobrze przyswajana w swojej naturalnej formie.18 Opracowując kwercetynę z roślinnym nośnikiem (fitosomem) jej wchłanialność z krwiobiegu znacznie wzrosła.19,20

            Naukowcy Life Extension wybrali fitosom kwercetyny ze względu na zwiększoną biodostępność i jej senolityczne właściwości.

Teaflawiny zawarte w czarnej herbacie

W badaniu przeprowadzonym przez Mayo Clinic wykazano, że lek wykorzystywany w chemioterapii – dazatynib – uzupełniał senolityczne działanie kwercetyny.1,6 Choć rezultaty tego połączenia są imponujące, większość ludzi wybierze jednak związki nie wykazujące skutków ubocznych tak jak dazatynib, mimo że dawka używana dla celów senolitycznych jest dużo niższa niż stosowana u pacjentów z białaczką.

            Naukowcy Life Extension przebadali setki związków pochodzenia roślinnego, których mechanizm działania oraz efekty są podobne do ww. leku. Szukali alternatywy dla leku przeciwnowotworowego, który będzie uzupełniał działanie kwercetyny.

            Poszukiwania te doprowadziły do grupy naturalnych polifenoli zwanych teaflawinami, które są zawarte w czarnej herbacie. Udowodniono, że teaflawiny wydłużają życie u zwierząt i wykazują senolityczne właściwości.21-24

            W przeciwieństwie do dazatynibu, ani kwercetyna, ani teaflawiny nie wykazują negatywnego lub toksycznego działania ubocznego.

            Oznacza to, że oba ww. związki mogą być użyte w walce ze starzejącymi się komórkami.

Sukcesy w terapii senolitykami znajdują szerokie uznanie

Badania, które wykazały skuteczne działanie związków senolitycznych na zwierzętach zyskały niespotykane uznanie w najbardziej prestiżowych czasopismach na całym świecie, nawet u największych przeciwników idei przedłużenia życia:

„U zwierząt wykazano zarówno wydłużenie życia jak i poprawę zdrowia u co najmniej jednej płci myszy” 25 czasopismo Journal of the American Medical Association

„Znalezienie komórek starzejących się może powstrzymać lub spowolnić postęp choroby Alzheimera i podobnych chorób neurodegeneracyjnych” 5czasopismo Journal of the American Medical Association

„Usunięcie nawet niewielkiej liczby starzejących się komórek wydłuża życie i poprawia stan zdrowia oraz opóźnia zapadalność na choroby związane z wiekiem” 26czasopismo Aging Cell

„Nadszedł czas na uznanie osiągnięć w zakresie przedłużania życia. Należy podjąć wysiłki, które pozwolą wydłużyć życie i poprawić zdrowie” 27czasopismo Journal of the American Medical Association

Podsumowanie

Komórki starzejące się wywołują zaburzenia w starzejących się tkankach i stanowią podstawową przyczynę starzenia degeneracyjnego.

            Senolityki wybiórczo usuwają starzejące się komórki.

            Wykazano, że związki senolityczne wydłużają średnią długość życia po kuracji u starszych zwierząt do 36% i obniżają ryzyko zgonu o 65%, oraz przyczyniają się do wydłużenia okresu prawidłowego starzenia się.

            Wykazano, że senolityki pochodzenia roślinnego takie jak kwercetyna i teaflawiny zawarte w czarnej herbacie są bezpieczne.

Senolityki mogą spowalniać procesy starzenia się i zmniejszać objawy chorób związanych z wiekiem poprzez znalezienie jednej z bezpośrednich przyczyn starzenia.

           Nadal  czekamy  na aktualne informacje na temat szybko rozwijającej się technologii medycyny regeneracyjnej. Wierzymy, że pierwszym istotnym etapem jest usunięcie starzejących się komórek, które blokują potencjał regeneracyjny umożliwiający w kolejnych etapach odzyskanie pełni młodzieńczej witalności.

Referencje:

1.         Xu M, Pirtskhalava T, Farr JN, et al. Senolytics improve physi-cal function and increase lifespan in old age. Nat Med. 2018 Aug;24(8):1246-56.

2.         Campisi J, d’Adda di Fagagna F. Cellular senescence: when bad things happen to good cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007 Sep;8(9):729-40.

3.         Bussian TJ, Aziz A, Meyer CF, et al. Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline. Nature. 2018 Oct;562(7728):578-82.

4.         Kirkland JL, Tchkonia T. Cellular Senescence: A Translational Perspective. EBioMedicine. 2017 Jul;21:21-8.

5.         T chkonia T, Kirkland JL. Aging, Cell Senescence, and Chronic Disease: Emerging Therapeutic Strategies. JAMA. 2018 Oct 2;320(13):1319-20.

6.         Zhu Y, Tchkonia T, Pirtskhalava T, et al. The Achilles’ heel of senescent cells: from transcriptome to senolytic drugs. Aging Cell. 2015 Aug;14(4):644-58.

7.         Abharzanjani F, Afshar M, Hemmati M, et al. Short-term High Dose of Quercetin and Resveratrol Alters Aging Markers in Hu-man Kidney Cells. Int J Prev Med. 2017;8:64.

8.         Chekalina NI, Shut SV, Trybrat TA, et al. Effect of quercetin on parameters of central hemodynamics and myocardial isch-emia in patients with stable coronary heart disease. Wiad Lek. 2017;70(4):707-11.

9.         Chondrogianni N, Kapeta S, Chinou I, et al. Anti-ageing and rejuve-nating effects of quercetin. Exp Gerontol. 2010 Oct;45(10):763-71.

10.       Duenas M, Surco-Laos F, Gonzalez-Manzano S, et al. Deglyco-sylation is a key step in biotransformation and lifespan effects of quercetin-3-O-glucoside in Caenorhabditis elegans. Pharmacol Res. 2013 Oct;76:41-8.

11.       Javadi F, Ahmadzadeh A, Eghtesadi S, et al. The Effect of Quer-cetin on Inflammatory Factors and Clinical Symptoms in Women with Rheumatoid Arthritis: A Double-Blind, Randomized Con-trolled Trial. J Am Coll Nutr. 2017 Jan;36(1):9-15.

12.       Pietsch K, Saul N, Menzel R, et al. Quercetin mediated lifespan extension in Caenorhabditis elegans is modulated by age-1, daf-2, sek-1 and unc-43. Biogerontology. 2009 Oct;10(5):565-78.

13.       Surco-Laos F, Cabello J, Gomez-Orte E, et al. Effects of O-methylated metabolites of quercetin on oxidative stress, thermo-tolerance, lifespan and bioavailability on Caenorhabditis elegans. Food Funct. 2011 Aug;2(8):445-56.

14.       Ogrodnik M, Miwa S, Tchkonia T, et al. Cellular senescence drives age-dependent hepatic steatosis. Nat Commun. 2017 Jun 13;8:15691.

15.       Schafer MJ, White TA, Iijima K, et al. Cellular senescence mediates fibrotic pulmonary disease. Nat Commun. 2017 Feb 23;8:14532.

16.       Roos CM, Zhang B, Palmer AK, et al. Chronic senolytic treat-ment alleviates established vasomotor dysfunction in aged or atherosclerotic mice. Aging Cell. 2016 Oct;15(5):973-7.

17.       Zhu Y, Tchkonia T, Fuhrmann-Stroissnigg H, et al. Identification of a novel senolytic agent, navitoclax, targeting the Bcl-2 family of anti-apoptotic factors. Aging Cell. 2016 Jun;15(3):428-35.

18.       Rich GT, Buchweitz M, Winterbone MS, et al. Towards an Under-standing of the Low Bioavailability of Quercetin: A Study of Its Interaction with Intestinal Lipids. Nutrients. 2017 Feb 5;9(2).

19.       Abd El-Fattah AI, Fathy MM, Ali ZY, et al. Enhanced therapeutic benefit of quercetin-loaded phytosome nanoparticles in ovariec-tomized rats. Chem Biol Interact. 2017 Jun 1;271:30-8.

20.       Riva A, Ronchi M, Petrangolini G, et al. Improved Oral Absorp-tion of Quercetin from Quercetin Phytosome(R), a New Delivery System Based on Food Grade Lecithin. Eur J Drug Metab Phar-macokinet. 2018 Oct 16.

21.       Cameron AR, Anton S, Melville L, et al. Black tea polyphenols mimic insulin/insulin-like growth factor-1 signalling to the lon-gevity factor FOXO1a. Aging Cell. 2008 Jan;7(1):69-77.

22.       Caruana M, Vassallo N. Tea Polyphenols in Parkinson’s Disease. Adv Exp Med Biol. 2015;863:117-37.

23.       Han X, Zhang J, Xue X, et al. Theaflavin ameliorates ionizing radiation-induced hematopoietic injury via the NRF2 pathway. Free Radic Biol Med. 2017 Dec;113:59-70.

24.       Peng C, Chan HY, Li YM, et al. Black tea theaflavins extend the lifespan of fruit flies. Exp Gerontol. 2009 Dec;44(12):773-83.

25.       Barzilai N, Cuervo AM, Austad S. Aging as a Biological Target for Prevention and Therapy. JAMA. 2018 Oct 2;320(13):1321-2.

26.       Musi N, Valentine JM, Sickora KR, et al. Tau protein aggregation is associated with cellular senescence in the brain. Aging Cell. 2018 Aug 20:e12840.

27.       Olshansky SJ. From Lifespan to Healthspan. JAMA. 2018 Oct

2;320(13):1323-4.

Powiązane wpisy

Kwas laurynowy – pokarm siłaczy i sprinterów

Kwas laurynowy – pokarm siłaczy i sprinterów

Wszyscy doskonale wiemy, że tłuszcze albo mogą być pożyteczne, albo szkodliwe dla zdrowia. Wszystko zależy tutaj od składu kwasów tłuszczowych, tworzących dane źródło spożywcze tłuszczu. Za zdrowe uznajemy kwasy nienasycone, głównie takie jak omeg 3 i omega 6, oraz sprzężone izomery kwasu...

Potencjał przejściowy mięśni. Znaczenie cynamonu

Potencjał przejściowy mięśni. Znaczenie cynamonu

Tytuł tego artykułu zabrzmi zapewne dla wielu czytelników zagadkowo. Czym jest w ogóle coś takiego, jak potencjał przejściowy? Jak i gdzie pojawia się w mięśniach i jakie ma dla nich znaczenie? Czym skutkuje pojawienie się potencjału przejściowego w komórkach mięśni szkieletowych...

Zadbaj o prostatę

Zadbaj o prostatę

Profilaktyka Wśród czynników żywieniowych największy wpływ na rozwój raka prostaty ma spożywanie zbyt dużych ilości czerwonego mięsa (zwłaszcza grillowanego i smażonego) oraz tłuszczów zwierzęcych1. Dlatego zaleca się zastąpienie go tłustymi rybami oraz drobiem przygotowywanym w...