Facendo un progresso significativo nel campo della biochimica, gli scienziati del Boyce Thompson Institute (BTI) e della Cornell University hanno scoperto nuove conoscenze su una famiglia di metaboliti, le acilspermidine, che potrebbero cambiare il modo in cui comprendiamo l'invecchiamento e combattiamo le malattie.
Lo studio, recentemente pubblicato su Nature Chemical Biology , presenta una connessione inaspettata tra la spermidina, un composto noto da tempo presente in tutte le cellule viventi, e le sirtuine, una famiglia di enzimi che regola molte funzioni essenziali per la vita.
Le sirtuine sono state oggetto di notevole attenzione negli ultimi due decenni. Studi recenti indicano che le sirtuine svolgono un ruolo cruciale in varie malattie legate all’età. Di conseguenza, c'è un crescente interesse per il legame tra sirtuine e invecchiamento, rendendole un obiettivo promettente per interventi terapeutici volti a migliorare la durata della salute e la longevità.
"Eravamo entusiasti di scoprire questo ramo inaspettato del metabolismo cellulare legato alle sirtuine", afferma l'autore senior Frank Schroeder, professore alla BTI. "La scoperta di questi derivati spermidinici precedentemente non caratterizzati fornisce informazioni sul funzionamento interno di questo percorso critico e ci porta un passo avanti verso la comprensione delle funzioni fisiologiche delle sirtuine mitocondriali."
I ricercatori hanno adottato un approccio imparziale, la metabolomica comparativa, una metodologia sviluppata dal laboratorio Schroeder per oltre un decennio, per individuare i cambiamenti metabolici dipendenti dalle sirtuine. Lo studio ha rivelato una nuova famiglia di metaboliti chiamati acilspermidine derivati da modifiche di diverse proteine, molte delle quali svolgono un ruolo essenziale nella crescita e nella sopravvivenza cellulare.
Dopo la scoperta delle acilspermidine legate alle sirtuine nel semplice organismo C. elegans, i ricercatori hanno ulteriormente dimostrato che gli stessi composti sono presenti anche nei mammiferi (incluso l'uomo). Infine, il gruppo di ricerca dimostra l'impatto diretto di questi metaboliti sulla durata della vita nel C. elegans e sulla proliferazione cellulare nei mammiferi.
"Importanti funzioni fisiologiche si riflettono in molte impronte molecolari, tra cui decine di migliaia di metaboliti di piccole molecole che restano da scoprire. Questo lavoro è un passo verso la scoperta dei ruoli e delle funzioni biologiche del vasto spazio della materia oscura chimica nei nostri corpi", afferma Bingsen Zhang, uno studente laureato del laboratorio Schroeder e primo autore dello studio.
La ricerca futura esplorerà i meccanismi e gli aspetti farmacologici di questi risultati, in particolare il modo in cui le acilspermidine influenzano la durata della vita, la crescita cellulare e le loro potenziali interazioni con altre vie metaboliche.
"Quasi 350 anni dopo l'isolamento della spermidina e 100 anni dopo la comprensione della sua struttura, il nostro lavoro fa avanzare ulteriormente la conoscenza collettiva della famiglia delle spermidine, collegandola ad altri processi biochimici vitali, tra cui il metabolismo energetico centrale e il metabolismo degli aminoacidi", aggiunge Zhang.
Ulteriori informazioni: Bingsen Zhang et al, Le acilspermidine sono metaboliti mitocondriali dipendenti dalla sirtuina conservati, Nature Chemical Biology (2024). DOI:10.1038/s41589-023-01511-2
Informazioni sul giornale: Natura Biologia Chimica
Fornito dal Boyce Thompson Institute
