Svelato il mistero di Klotho, la proteina della longevità / Unveiled the mystery of Klotho, the protein of longevity

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un nuovo studio americano è riuscito a rilevare la struttura tridimensionale delle proteine Klotho, facendo luce sul loro complicato meccanismo d’azione.

Il loro nome si riferisce non a caso all’antica divinità greca che filava il destino della vita dell’uomo. Le Klotho, infatti, sono una famiglia di proteine che svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione della longevità e del metabolismo. E ora, due studi apparsi su Nature, unodel team di ricercatori della Yale University e l’altro della New York University, sono riusciti finalmente a rilevare la struttura tridimensionale di una di queste proteine, facendo luce sul loro complicato meccanismod’azione e sullo sviluppo di potenziali nuove terapie per il diabete, obesitàe alcuni tipi di tumori.

Per fare un po’ di chiarezza, spieghiamo a grandi linee che le Klotho sono una famiglia di proteine transmembrana che tra le varie funzioni, controllano la sensibilità delle cellule all’insulina e sembrano essere coinvolte nel processo di invecchiamento. Queste proteine si legano a una famiglia di ormoni, chiamati Fgf (o fattori di crescita dei fibroblasti), che regolano i processi metabolici di molti organi, tra cui fegato, reni e cervello.

In questo nuovi studi, fondamentalmente, vengono smentiti 20 anni di ricerche secondo cui le Klotho sono la principale proteina della longevità. Studi precedenti, infatti, avevano osservato che i topi che portavano il geneche codifica per le proteine Klotho mutato avevano una vita molto breve (e al contrario i topi che esprimevano maggiormente questa proteina vivevano il 30% in più). “Dimostrando che le Klotho proteggono gli organi grazie alla loro capacità di aiutare il segnale Fgf, abbiamo gettato nuova luce sulla causa dell’invecchiamento”, spiega l’autrice dello studio Moosa Mohammadi, della New York University.

I risultati delle ricerche, in altre parole, attribuiscono questa funzione al fattore di crescita dei fibroblasti e spiegano come le Klothosemplicemente aiutano i Fgf a mediare la loro azione anti-invecchiamento(ovvero come aiutano a trasmettere un segnale ormonale che rallenti l’invecchiamento).

Per rilevare la struttura e capire come funzionano queste proteine, il team di ricercatori si è servito della cristallografia a raggi X, una tecnica che fornisce immagini tridimensionali ad alta risoluzione. La complessa struttura appena osservata ha rivelato che la proteina Klotho riesce a legare Fgf23 al suo recettore con sufficiente tenacia per attivarlo. Dall’analisi, inoltre, è emerso che le Klotho, sono i recettori primari che si legano al Fgf21, l’ormone che viene prodotto quando si ha fame e che invia segnali che mantengono in equilibrio zucchero e acidi grassi nel sangue. Una volta legati, Fgf21 stimola la sensibilità all’insulina e il metabolismo del glucosio, causando la perdita di peso. Informazione molto preziosa che potrebbe aprire la strada allo sviluppo di terapie per condizioni come il diabete di tipo 2 e l’obesità. “Il prossimo passo sarà quello di fare studi sugli animali e andare avanti con la ricerca”, ha concluso il co-autore Joseph Schlessinger, della Yale University.

ENGLISH

A new American study was able to detect the three-dimensional structure of Klotho proteins, shedding light on their complicated mechanism of action.

Their name refers not by chance to the ancient Greek divinity that spun the destiny of human life. The Klotho, in fact, are a family of proteins that play a fundamental role in the regulation of longevity and metabolism. And now, two studies in Nature, one of the Yale University researchers and the other of New York University, have finally managed to detect the three-dimensional structure of one of these proteins, shedding light on their complicated mechanization of action and development. of potential new treatments for diabetes, obesity and some types of cancer.

To clarify this, we broadly explain that Klotho is a family of transmembrane proteins that control the sensitivity of cells to insulin and appear to be involved in the aging process. These proteins bind to a family of hormones, called Fgf (or fibroblast growth factors), which regulate the metabolic processes of many organs, including liver, kidney and brain.

In this new study, basically, 20 years of research are denied that the Klotho are the main protein of longevity. Previous studies, in fact, had observed that the mice that carried the genes encoding the mutated Klotho proteins had a very short life (and on the contrary the mice that most expressed this protein lived 30% more). "By demonstrating that the Klotho protect organs with their ability to help the Fgf signal, we have shed new light on the cause of aging," says study author Moosa Mohammadi of New York University.

The results of the research, in other words, attribute this function to the growth factor of fibroblasts and explain how the Klothosimplymente help the Fgf to mediate their anti-aging action (ie how they help to transmit a hormonal signal that slows aging).

To detect the structure and understand how these proteins work, the team of researchers used X-ray crystallography, a technique that provides three-dimensional high-resolution images. The complex structure just observed revealed that the Klotho protein is able to bind Fgf23 to its receptor with sufficient tenacity to activate it. The analysis also found that the Klotho, are the primary receptors that bind to Fgf21, the hormone that is produced when hunger and sends signals that keep sugar and fatty acids in the blood in balance. Once bound, Fgf21 stimulates insulin sensitivity and glucose metabolism, causing weight loss. Very valuable information that could pave the way for the development of therapies for conditions such as type 2 diabetes and obesity. "The next step will be to do animal studies and get on with the research," concluded co-author Joseph Schlessinger, of Yale University.

Da:

https://www.wired.it/scienza/medicina/2018/01/18/klotho-proteina-longevita/