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Invecchiamento, come un complesso processo biologico che si verifica per tutta la vita, è un fattore centrale nello sviluppo di varie malattie infettive, particolarmente legato al rischio di malattia di Alzheimer (AD). I suoi meccanismi di base non possono essere chiariti.
Nel metabolismo energetico neuronale, guanosina trifosfato (GTP), una molecola chiave simplicamente simile all'atp, non solo prende parte alla fornitura di energia cellulare ma gioca anche un ruolo vitale nella manutenzione della plasticità sinaptica, trasporto di vesicle, E regolamento autofagy. Uno studio recente pubblicato in GeroScience da un team dell'università della California, Irvine, titled "trattamento di riduzione dell'età nei livelli GTP ripristina endocytosi e autofasy," Rivela che il declino dei livelli GTP nei neuroni durante l'invecchiamento riduce le funzioni di endocytosi e autofasy.
Utilizzando un modello di topo invecchiato, lo studio ha dimostrato che l'integrazione combinata con nicotinamide (un precursore NAD +, una forma di vitamina B3) e il tè verde polifenolo EGCG (un attivatore Nrf2) livelli GTP restaurati nei neuroni invecchiati negli stati giovanili entro 16-24 ore. Questo intervento non solo ha migliorato in modo significativo l'endocytosi e l'autofagy, ma ha anche promosso la liquidazione di beta-amiloide e l'aumento dei tassi di sopravvivenza neuronali del 22%, offre un nuovo approccio per le malattie neurodegenerative legate all'invecchiamento.
Il team di ricerca dell'università della California, Irvine ha valutato regolarmente i cambiamenti nei livelli GTP all'interno dei neuroni e i loro effetti sulla funzione cellulare in diverse fasce di età (giovani: 2-6 mesi, mezza età: 8-11 mesi, vecchio: 17-28 mesi) utilizzo di topi modello di malattia di Alzheimer (AD) e topi di controllo dell'invecchiamento naturale. Utilizzando sensori fluorescenti per monitorare i livelli GTP nelle celle viventi in tempo reale, lo studio ha dimostrato che:
L'invecchiamento porta a una riduzione significativa dei livelli GTP nei neuroni (in particolare nei mitocondri), mentre i topi modello AD mostrano una riduzione GTP più grave all'inizio della mezza età, dicendo che l'annuncio può accelerare la disfunzione del metabolismo energetico.
Come substrato energetico chiave per autofagy, i livelli GTP esercitano direttamente l'autophagic activity-inibiting autophagy porta all'accumulo GTP, mentre attivando l'autofagy accelera il consumo GTP.
Con l'età avanzata, GTPases correlati all'autofasatura (come Rab7 e Arl8b) si sciolgono in modo anomalo nei neuroni, che possono essere collegati a problemi di trasporto del padiglione causati da GTP.
L'intervento combinato con nicotinamide (precursore NAD) e tè verde polifenolo EGCG (attivatore Nrf2) può ripristinare i livelli di GTP nei neuroni invecchiati a livelli giovanili entro 16-24 ore.
Questo trattamento riduce in modo significativo il numero e le dimensioni delle vesiche Rab7/Arl8b-positive, dimostrando la sua capacità di migliorare la funzione autophagic-lysosomal ripristinando l'homeostasis GTP.
Questo studio non solo rivela i meccanismi comuni della disfunzione del metabolismo energetico nell'invecchiamento e nella pubblicità, ma fornisce anche prove sperimentali per il metabolismo GTP-tattiche di neuroprotezione.
(Il trattamento Nicotinamide + EGCG ripristina i livelli GTP neuronali)
La terapia combinata ha anche promosso la liquidazione della proteina intracellulare beta-amiloide, livelli ridotti di ossidazione proteica e tassi di sopravvivenza neuronali elevati del 22%. Questi risultati mostrano che il ripristino dei livelli GTP facilita la liquidazione delle proteine abeta e ossidate danneggiate.
Il team di ricerca ha visto che questo studio rappresenta la prima elucidatura dinamica del ruolo regolatore critico del metabolismo GTP nell'invecchiamento e nella malattia di Alzheimer (AD). La ricerca in corso si basa principalmente su esperimenti cellulari in vitro, la sua traduzione clinica richiede ancora ulteriori validazioni attraverso modelli animali e prove cliniche umane.
In particolare, una recente clinicaLa prova condotta dall'università della California ha scoperto che la nicotinamide per via orale è incline alla bioinattivazione nel flusso sanguigno, limitando la sua efficacia terapeutica. Questa ricerca indica che la ricerca futura deve migliorare i metodi di consegna dei farmaci o sviluppare sistemi di consegna dei farmaci più stabili per migliorare l'efficienza del trattamento.
Pur con questi problemi, questo studio contiene un valore matematico significativo. Non solo rivela il ruolo centrale dell'homeostasi GTP nelle malattie neurodegenerative ma pone anche un fondotinta scientifico per lo sviluppo di nuove soluzioni di intervento. Tali scoperte forniscono bersagli terapeutici per ritardare, fermare o anche capovolgere i processi biochimici di invecchiamento e annuncio.
Riferimento:
https://doi.org/10.1007/s11357-025-01786-4
