¿Qué es el activador de la telomerasa descubierto hasta ahora: el cicloastraganol?

En 1985, Greider et al. descubrieron la telomerasa. Esta enzima, descubierta recientemente, añade repeticiones de ADN a los extremos de los cromosomas para mantener la longitud de los telómeros. La telomerasa es un complejo de ribonucleoproteínas cuyo núcleo catalítico incluye TERT y TERC, siendo TERT fundamental para la regulación de su actividad. La longitud de los telómeros se acorta progresivamente a medida que las células se dividen. Al alcanzar un valor crítico, se inducen señales de daño en el ADN, lo que provoca un acortamiento del ciclo celular y diversas enfermedades tisulares caracterizadas por telómeros cortos.

En 2010, la empresa estadounidense Geron colaboró ​​con la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong en un proyecto de investigación para examinar activadores de la telomerasa. Se descubrió quecicloastraganolPuede activar la actividad de la telomerasa e inducir la extensión de los telómeros. Este descubrimiento impulsó activamente el desarrollo de activadores de la telomerasa. Avances en la investigación y desarrollo de productos relacionados con el alcohol de astrágalo. El cicloastragenol (CAG) es actualmente el único activador de la telomerasa reportado entre los productos naturales. Puede combatir eficazmente el acortamiento de los telómeros y posee efectos farmacológicos antienvejecimiento, antiapoptosis, antifibrosis, inmunorregulación, promoción de la proliferación celular y cicatrización de heridas, entre otros, lo que le confiere potenciales efectos terapéuticos en enfermedades relacionadas con la disfunción de los telómeros.

Cicloastragenol y envejecimiento

telómeros
Los telómeros son estructuras especiales ubicadas en los extremos de los cromosomas que los protegen y se acortan durante la replicación cromosómica y la división celular. Las células también envejecen a medida que los telómeros se acortan.

telomerasa
La telomerasa puede sintetizar telómeros para estabilizar la longitud y la estructura de los mismos, protegiendo así los cromosomas y retrasando el envejecimiento celular.

Antienvejecimiento: Un activador de la telomerasa que ejerce un efecto antienvejecimiento al aumentar la actividad de la telomerasa y, por lo tanto, retrasar el acortamiento de los telómeros.

Los telómeros son estructuras protectoras ubicadas en los extremos de los cromosomas celulares que los resguardan del daño durante la división celular. A medida que las células se dividen, los telómeros se acortan progresivamente, llegando a un punto crítico en el que las células envejecen o mueren. La telomerasa puede alargar los telómeros, lo que aumenta naturalmente la esperanza de vida de las células.

El envejecimiento es una parte inevitable de la vida; sin embargo, los investigadores estudian diversos tratamientos para intentar mitigar algunos de sus efectos, entre ellos los senolíticos. Los senolíticos son compuestos que eliminan las células senescentes (envejecidas) y han demostrado reducir los efectos del envejecimiento. Un nuevo estudio sugiere que el cicloastraganol tiene efectos antienvejecimiento.

El estudio, procedente de China y publicado en la Revista Internacional de Ciencias Moleculares, se centró en células humanas senescentes y ratones con senescencia inducida por radiación. El cicloastragenol reduce las células senescentes sin afectar a las células no senescentes. El tratamiento con cicloastragenol también reduce las proteínas en las células senescentes necesarias para el crecimiento y la supervivencia celular. Además, inhibe los movimientos celulares asociados con las células y los procesos inflamatorios relacionados con la edad. Se observó que los ratones envejecidos tratados con cicloastragenol presentaban menos células senescentes y una mejoría en la disfunción física relacionada con la edad.

El cicloastragenol reduce las células senescentes

La senescencia es un rasgo característico del envejecimiento, pero los investigadores han descubierto que eliminar las células senescentes y sus moléculas de señalización proinflamatorias podría ayudar a prevenir enfermedades relacionadas con la edad e incluso revertirlas en algunos casos. En este estudio, los investigadores trataron células humanas con cicloastraganol y observaron que este fármaco eliminó eficazmente las células senescentes sin afectar a las células no senescentes. Además, los marcadores celulares de las células senescentes se redujeron significativamente tras el tratamiento con cicloastraganol.

Investigaciones previas han demostrado que la vía PI3K/AKT/mTOR, una vía de señalización implicada en el crecimiento y la supervivencia celular, participa en los procesos inflamatorios iniciados por las células senescentes, contribuyendo a la senescencia de las células circundantes. Los investigadores descubrieron que el cicloastragenol ayudaba a reducir las proteínas de esta vía, lo que sugiere que el compuesto podría actuar bloqueando la vía PI3K/AKT/mTOR para ayudar a prevenir el envejecimiento. Además, se ha demostrado que el cicloastragenol reduce la capacidad de las células senescentes para promover la senescencia mediante la liberación de moléculas inflamatorias, factores de crecimiento e inmunomoduladores, lo que concuerda con la hipótesis de que la reducción de la señalización de PI3K, AKT y mTOR puede disminuir los efectos promotores de la senescencia en las células circundantes.

El cicloastragenol pertenece a las saponinas triterpénicas y se obtiene principalmente de la hidrólisis del astragalósido IV. Tiene un peso molecular relativamente pequeño y una fuerte lipofilicidad, lo que favorece la penetración en biopelículas y la absorción gastrointestinal para lograr una mejor biodisponibilidad. La eficacia del cicloastragalinol
1. Tratamiento del daño cerebral
2. Mejorar la fibrosis hepática
3. Tratamiento de la osteoporosis
4. Efecto antienvejecimiento
5. Retrasar el envejecimiento celular.

¿Por qué es necesario sintetizar cicloastraganol?

① El cicloastraganol tiene varios efectos farmacológicos, como la inhibición de la apoptosis de las células cerebrales y la neuroinflamación durante la isquemia cerebral, y el mantenimiento de la barrera hematoencefálica.
② El cicloastragenol es el único compuesto terpenoide de molécula pequeña con actividad telomerasa descubierto hasta ahora y puede tratar enfermedades neurodegenerativas.
③ Tiene efectos inhibidores de la fibrosis miocárdica y potenciadores de la inmunidad antitumoral. Es una molécula muy utilizada en la investigación y el desarrollo de fármacos antienvejecimiento.

Problemas existentes

El contenido de cicloastraganol en Astragalus membranaceus es muy bajo y resulta difícil obtenerlo directamente. La estrategia actual de producción de cicloastraganol se basa en la extracción según la medicina tradicional china, que se obtiene principalmente mediante la transformación del astragalósido IV presente en Astragalus membranaceus. Es decir, el astragalósido IV se obtiene mediante el cultivo de astrágalo y la tecnología de cultivo de tejidos, y posteriormente se convierte en cicloastragalósido mediante acidólisis, degradación de Smith, hidrólisis enzimática y microbiana. Sin embargo, estos métodos de preparación son costosos, pueden causar contaminación ambiental, son difíciles de separar y purificar, y no favorecen su aplicación ni su promoción. Por consiguiente, se ha centrado la atención en la síntesis artificial de cicloastraganol.

¿Cómo utilizar la biología sintética para sintetizar? ---Biología sintética

La biología sintética se refiere al diseño, la transformación e incluso la creación selectiva de "vida artificial" con funciones no naturales, bajo la guía de ideas de ingeniería; es decir, la ingeniería biológica. En general, se produce utilizando métodos biológicos.