Исследователи из Института Бойса Томпсона и Университета Джона Хопкинса обнаружили, что салициловая кислота, основной продукт распада аспирина, связывается с GAPDH, тем самым останавливая его перемещение в ядро клетки, где она может вызвать гибель клетки. Исследование, опубликованное в журнале PLOS ONE, также предполагает, что производные салициловой кислоты могут быть перспективными для лечения множества нейродегенеративных заболеваний.
Старший автор Дэниел Клессиг, профессор Института Бойса Томпсона и Корнельского университета, много лет изучал действие салициловой кислоты, но прежде всего в растениях.
Салициловая кислота — критический гормон, регулирующий иммунную систему растений. Предыдущие исследования выявили несколько мишеней у растений, на которые воздействует салициловая кислота, и многие из этих мишеней имеют эквиваленты у людей.
В новом исследовании ученые провели высокопроизводительный скрининг для выявления белков в организме человека, которые связываются с салициловой кислотой. GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа) является центральным ферментом метаболизма глюкозы, но играет дополнительные роли в клетке. При окислительном стрессе — избытке свободных радикалов и других реактивных соединений — GAPDH модифицируется и затем проникает в ядра нейронов, где усиливает обмен белков, что приводит к гибели клеток.
Депренил блокирует проникновение GAPDH в ядро и, как следствие, гибель клеток. Исследователи обнаружили, что салициловая кислота также эффективна в остановке движения GAPDH в ядро, тем самым предотвращая гибель клетки.
«Фермент GAPDH, который долгое время считался действующим исключительно в метаболизме глюкозы, теперь, как известно, участвует во внутриклеточной передаче сигналов», — сказал соавтор Соломон Снайдер, профессор нейробиологии Университета Джона Хопкинса в Балтиморе. «Новое исследование устанавливает, что GAPDH является мишенью для салицилатных препаратов, связанных с аспирином, и, следовательно, может иметь отношение к терапевтическому действию таких препаратов.»
Кроме того, они обнаружили, что природное производное салициловой кислоты из китайской лечебной травы солодки и производное, синтезированное в лаборатории, связываются с GAPDH сильнее, чем салициловая кислота. Оба более эффективны, чем салициловая кислота, в блокировании движения GAPDH в ядро и, как следствие, гибели клеток.
Ранее в этом году группа Клессига определила еще одну новую мишень салициловой кислоты под названием HMGB1 (High Mobility Group Box 1), которая вызывает воспаление и связана с несколькими заболеваниями, включая артрит, волчанку, сепсис, атеросклероз и некоторые виды рака. Низкие уровни салициловой кислоты блокируют эту провоспалительную активность, и вышеупомянутые производные салициловой кислоты в 40-70 раз более эффективны, чем салициловая кислота, в ингибировании этих провоспалительных действий.
«Лучшее понимание того, как салициловая кислота и ее производные регулируют активность GAPDH и HMGB1, в сочетании с открытием гораздо более мощных синтетических и природных производных салициловой кислоты, открывают большие перспективы для разработки новых и более эффективных методов лечения на основе салициловой кислоты. из широкого спектра распространенных, разрушительных болезней «, — сказал Клессиг.
Исследование, представленное в этом пресс-релизе, было поддержано U.S. Национальный научный фонд (IOS-0820405) и U.S.
Служба общественного здравоохранения (MH18501).