Od aspiryny do leku na choroby neurodegeneracyjne?

Kwas salicylowy, główny produkt rozpadu aspiryny, wiąże się z enzymem GAPDH (dehydrogenazą aldehydu 3-fosfoglicerynowego), który bierze udział w apoptozie i chorobach neurodegeneracyjnych związanych z wiekiem, np. w chorobie Alzheimera czy Parkinsona.

Naukowcy z Instytutu Boyce'a Thompsona i Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa odkryli, że GAPDH wiąże się z kwasem salicylowym, nie dopuszczając, by białko przemieściło się do jądra i wywołało śmierć komórki.

Badanie sugeruje, że pochodne kwasu salicylowego mogą znaleźć zastosowanie w leczeniu licznych chorób neurodegeneracyjnych.

Prof. Daniel Klessig od lat badał działanie kwasu salicylowego, ale głównie u roślin. Kwas salicylowy to hormon roślinny - regulator wzrostu i rozwoju, który wpływa na fotosyntezę, pobieranie i transport jonów czy transpirację. Odgrywa też ważną rolę w odpowiedzi odpornościowej roślin. Wcześniejsze badania wskazały kilka celów, na które oddziałuje, a wiele z nich ma swoje odpowiedniki u ludzi.

W ramach nowego badania naukowcy szukali białek, które wiążą się z kwasem salicylowym. GAPDH to centralny enzym metabolizmu glukozy (szlaku glikolitycznego). W warunkach stresu oksydacyjnego GAPDH ulega jednak modyfikacji i dostaje się z cytosolu do jądra neuronów, gdzie inicjuje procesy apoptyczne.

Lek przeciwparkinsonowski selegilina blokuje przemieszczanie dehydrogenazy aldehydu 3-fosfoglicerynowego do jądra. Ostatnio okazało się, że funkcję tę skutecznie spełnia także kwas salicylowy.

Teraz wiadomo, że enzym GAPDH, przez długi czas uznawany za mało interesujące białko szlaku glikolitycznego, bierze udział w sygnalizacji wewnątrzkomórkowej. Nowe badanie wykazało, że GAPDH stanowi cel salicylanów [...] - wyjaśnia Solomon Snyder z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.

Naukowcy stwierdzili także, że naturalna pochodna kwasu salicylowego z wykorzystywanej w medycynie chińskiej lukrecji, a także pochodna zsyntetyzowana w laboratorium wiążą się z GAPDH bardziej ściśle niż kwas salicylowy. Oba związki skuteczniej zapobiegają też przemieszczeniu GAPDH do jądra.

Wcześniej w tym roku zespół Klessiga zidentyfikował inny nowy cel dla kwasu salicylowego - białko chromosomalne HMGB-1 (ang. High Mobility Group Box 1), które odpowiada za utrzymanie prawidłowej struktury jądra i regulację transkrypcji genów. Jako późny mediator reakcji zapalnej HMGB-1 ma związek z wieloma chorobami, np. toczniem, miażdżycą i pewnymi nowotworami. Niskie stężenia kwasu salicylowego hamują to działanie prozapalne, a wspomniane wcześniej 2 pochodne robią to 40-70 razy bardziej skutecznie.

Dogłębne zrozumienie, jak kwas salicylowy i jego pochodne regulują aktywność GAPDH i HMGB-1, a także odkrycie jeszcze silniejszych naturalnych i syntetycznych pochodnych kwasu salicylowego dają nadzieję na opracowanie [...] lepszych terapii na częste, wyniszczające choroby.

kwas salicylowy GAPDH dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego apoptoza choroby neurodegeneracyjne Daniel Klessig