April 23, 2024

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Forscher entwickeln eine Verbindung, die die Produktion freier Radikale in den Mitochondrien blockiert

Forscher entwickeln eine Verbindung, die die Produktion freier Radikale in den Mitochondrien blockiert

Im Jahr 1956 schlug Denham Harman vor, dass Alterung auf die Anhäufung oxidativer Schäden an Zellen zurückzuführen ist und dass diese Schäden durch freie Radikale verursacht werden, die bei der aeroben Atmung entstehen. [1]. Freie Radikale sind u. ainstabiles AtomDie ein ungepaartes Elektron haben, was bedeutet, dass freie Radikale ständig nach einem Atom suchen, das ein Elektron hat, in das sie sich hineinquetschen können, um den Raum zu füllen. Dadurch sind sie sehr reaktiv und wenn sie Atome aus den Zellen Ihres Körpers stehlen, ist das sehr schädlich.

Langlebigkeitstechnologie: Freie Radikale entstehen nicht nur im normalen Zellstoffwechsel, sondern können auch aus externen Quellen (Umweltverschmutzung, Zigarettenrauch, Strahlung, Medikamente usw.) stammen. Während die Theorie der freien Radikale des Alterns heftig diskutiert wird [2]Das Verständnis der Gefahr, die von freien Radikalen ausgeht, steigerte das Interesse der Öffentlichkeit an Superfoods, Vitaminen und Mineralien, die Antioxidantien sind – Substanzen mit einem freien Elektron, die sie gerne abgeben würden, um freie Radikale durchzulassen, und sie so aus der Gefahrengleichung zu entfernen.

Aber bevor wir zu den Blaubeeren kommen, ist es wichtig zu wissen, dass die Geschichte, wie es in der Biologie oft der Fall ist, nicht schwarz auf weiß ist. Wie ein missverstandener Comic-Bösewicht haben freie Radikale auch eine positive Seite – wenn auch in Maßen. Von Zellmitochondrien erzeugte freie Radikale sind hilfreich bei der Wundheilung, andere fungieren als wichtige Signalstoffe. Freie Radikale werden vom körpereigenen Abwehrsystem als Waffen eingesetzt und zerstören eindringende krankheitsverursachende Mikroben, um Krankheiten vorzubeugen.

Zellen benötigen ein gewisses Maß an grundlegender Kontrolle gegen freie Radikale, da es sich bei ihnen um Signalmoleküle handelt, die Schutzwege aktivieren. Wenn sie also alle mit Antioxidantien gespült werden, wird auch die natürliche, schützende und homöostatische Rolle der Radikale in der Zelle beseitigt.

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Aufgrund der Yin-und-Yang-Natur freier Radikale ist Subtilität der Schlüssel – und jetzt haben Forscher am Buck Institute for Aging Research und Calico Laboratories einen neuen Weg gefunden, mit ihnen umzugehen: Anstatt sie mit Antioxidantien auszuspülen, nehmen Sie sie eine Pille, die selektiv verhindert, dass sie überhaupt erst produziert werden. .

Forscher haben herausgefunden, dass sie gezielt die Produktion freier Radikale in Mitochondrien, den Kraftwerken unserer Zellen, blockieren können, die, wenn sie mit zunehmendem Alter oder Schäden funktionsunfähig werden, beginnen, die zelluläre Energieproduktion zu verringern und die Produktion freier Radikale zu erhöhen.

Veröffentlicht in Biologie und Medizin freier RadikaleIn dieser Studie zeigten die Forscher, dass die spezifische Hemmung der Produktion freier Radikale an einer bestimmten mitochondrialen Stelle das metabolische Syndrom bei Mäusen verhindert und behandelt, indem sie die Insulinabhängigkeit verhindert und umkehrt. [3].

„Wir glauben, dass die Produktion von mitochondrialen Radikalen zu vielen chronischen Alterskrankheiten führt und dass die Blockierung der Produktion freier Radikale eine wirksame Krankheitsbekämpfungs- und Anti-Aging-Behandlung darstellt“, sagte Martin Brand, PhD, emeritierter Buck-Professor und leitender Forscher der Studie. .

Forscher entwickeln eine Verbindung, die die Produktion freier Radikale in den Mitochondrien blockiert
Martin Brand, Ph.D., emeritierter Professor Buck und leitender Forscher der Studie

„Wir haben einen Weg gefunden, problematische freie Radikale selektiv in Schach zu halten, ohne die natürliche Energieproduktion in den Mitochondrien zu beeinträchtigen. Diese Verbindungen wirken wie Korken in einer Weinflasche. Sie verstopfen eine bestimmte Stelle, sodass keine freien Radikale produziert werden, ohne dies zu behindern.“ Die entscheidende Funktion der Mitochondrien im Energiestoffwechsel. Wir freuen uns darauf, dieses bahnbrechende Forschungsgebiet fortzusetzen.“

Die entwickelte bioverfügbare Verbindung S1QEL1.719 („neues S1QEL“ – IQ Electron Leak Site Blocker) wurde präventiv und therapeutisch an Mäuse verabreicht, die eine fettreiche Diät erhielten, die ein metabolisches Syndrom verursachte. Die Behandlung reduziert die Fettansammlung, schützt stark vor einer verminderten Glukosetoleranz und verhindert oder kehrt den Anstieg des Nüchterninsulinspiegels um, indem sie vor der Entwicklung einer Insulinresistenz schützt.

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Heute Mitochondrienkomplex I; Morgen die Welt

S1QEL1 wirkt in situ auf den IQ im Mitochondrienkomplex I (Die mitochondriale Elektronentransportkette besteht aus vier Proteinkomplexen, die in der inneren Mitochondrienmembran eingebettet sind. Zusammen führen sie einen mehrstufigen Prozess durch, durch den Zellen 90 % ihrer Energie beziehen.)

Die aktuelle Literatur bringt Verbindung I stark mit einer Reihe verschiedener Krankheiten in Verbindung, vom metabolischen Syndrom bis zur Alzheimer-Krankheit, Fettlebererkrankung und lärmbedingtem Hörverlust, sowie mit dem zugrunde liegenden Alterungsprozess selbst, sagt Erstautor und Buck-Teamwissenschaftler Mark Watson, PhD.

Forscher entwickeln eine Verbindung, die die Produktion freier Radikale in den Mitochondrien blockiert
Mark Watson, PhD, leitender Autor und Wissenschaftler des PAC-Teams

„S1QELs fangen keine Oxidationsmittel oder Radikale ab. Stattdessen hemmen sie gezielt die Radikalproduktion an der IQ-Stelle im Komplex I, ohne die anderen Stellen zu beeinträchtigen“, sagte Watson. „Die normale Redoxsignalisierung, die wir in unseren Zellen benötigen, bleibt also bestehen. S1QELs verändern nur diese Stelle. Sie sind sehr sauber, sehr spezifisch und stören die Mitochondrien nicht, wie es mitochondriale Inhibitoren tun.“

Laut Brand zeigen die Daten, dass die Produktion freier Radikale aus Verbindung 1 eine Hauptursache für Insulinresistenz und metabolisches Syndrom ist, eine schwere Krankheit, die mit einer falschen Lebensführung und Alterung zusammenhängt. Er sagt, dieses Merkmal sei ein wichtiger Grund, die mitochondriale Theorie des Alterns zu überdenken.

„Diese Verbindungen regulieren die mitochondriale Produktion freier Radikale“, sagte er. „Und das ist wirklich interessant; allein die Hemmung dieser spezifischen Stelle verbessert die gesamte Redoxumgebung und beugt Stoffwechselerkrankungen vor, was erstaunlich ist.“

[1] https://escholarship.org/content/qt3w86c4g7/qt3w86c4g7.pdf
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0531556505002032
[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891584923004458

Feature-Bild: Julee Ashmead/Vecteezy.
Weitere Bilder: Buck Institute for Research on Aging