Полиамины — небольшие молекулы, которые присутствуют в каждой живой клетке, в последние годы вызывают значительный интерес у исследователей.
Специальный интерес вызывает спермидин: исследования показывают, что он запускает клеточную «уборку» — процесс аутофагии, в ходе которого клетка перерабатывает поврежденные элементы. Считается, что такой процесс связан с замедлением старения. Однако те же самые полиамины обнаруживаются в повышенных количествах в различных опухолях, где они связаны с агрессивным ростом. Как одни и те же вещества могут одновременно помогать здоровым клеткам и поддерживать раковые — до сих пор оставалось вопросом. Теперь исследователи Токийского университета науки под руководством доцента Кехэя Хигаси предложили ответ на этот сложный вопрос.
Ключ к разгадке, как оказалось, заключается в двух очень схожих белках — eIF5A1 и eIF5A2. Их аминокислотные последовательности совпадают на 84%, но функции принципиально отличаются. В здоровых тканях полиамины активируют eIF5A1, который запускает аутофагию и поддерживает функционирование митохондрий — клеточных «электростанций». В то время как в раковых клетках те же полиамины увеличивают уровень eIF5A2, который перенаправляет клеточную программу совсем в другую сторону — усиливает гликолиз, быстрое расщепление глюкозы, характерное для опухолей, и способствует их увеличению.
«Биологическая активность полиаминов через группу белков eIF5A различается в нормальных и раковых тканях, — поясняет доктор Хигаси. — В нормальных тканях eIF5A1 активирует митохондрии через аутофагию, тогда как в раковых eIF5A2 управляет экспрессией генов на уровне трансляции, способствуя размножению опухолевых клеток».
Исследователи также установили механизм, с помощью которого полиамины повышают уровень eIF5A2. В обычных условиях выработка этого белка сдерживается маленькой регуляторной молекулой РНК — miR-6514–5p. Полиамины ослабляют этот «тормоз», и eIF5A2 начинает вырабатываться в избытке. Кроме того, анализ более 6700 белков показал, что eIF5A2 управляет совершенно другим набором белков, чем его «близнец» eIF5A1, среди которых присутствуют рибосомные белки, связанные с агрессивностью опухолей.
Полученные результаты имеют двойное значение. С одной стороны, следует проявлять осторожность: добавки с полиаминами, которые активно рекламируются как средства против старения, могут быть небезопасны для людей с предраковыми состояниями. С другой стороны, обнаружение eIF5A2 делает этот белок перспективной мишенью для противоопухолевой терапии — его целенаправленное подавление теоретически может замедлить рост опухоли, не затрагивая положительные эффекты eIF5A1 в здоровых клетках. Теперь исследователям предстоит разработать стратегии, которые сохранят антивозрастные свойства полиаминов, минимизируя их онкологические риски.
Фото: hi-tech.mail.ru