Sunday, February 21, 2010

Antitumor drugs mimic energy restriction longevity regimen ∕ Drogas antitumorales mimetizan el régimen de longevidad de restricción energética


Creative Commons License Lifespan extension by calorie restriction was first reported in rats by McCay CM., in 1935. La extensión de la esperanza de vida fue reportada por primera vez por McCay CM., en 1935 by Shaday Michán is licensed under a Creative Commons Atribución-No comercial 2.5 México License. Based on a work at aging-academic.blogspot.com.

Human life expectancy has increased substantially over the past 100 years, yet the majority of individuals still experience a prolonged decline in health and vitality after age 70. Over the past 15 years, significant progress has been made in understanding the molecular mechanisms that protect organisms against the onset of age-related deterioration. The challenge is to discover how these pathways mediate their effects and to use this knowledge to improve the quality of human life at older ages. Calorie restriction (CR), the reduction of calorie consumption from 20% to 50% on a balanced diet, also refers as dietary restriction (DR) or energy restriction (ER), is the only natural regimen that can extend healthy life span in diverse organisms and decrease the incidence of age-related pathologies such as cancer, cardiovascular disease, neurodegeneration, and cognitive decline. The mechanisms that orchestrate the beneficial effects of CR remain unknown, but there is growing evidence that a family of NAD+-dependent deacetylases known as "sirtuins" mediate key aspects of CR physiology. Sirtuins named after Sir2 (Silence Information Regulator 2) from yeast Saccharomyces cerevisiae, have been shown to extend the lifespan of yeast and simple metazoans by about 30% when overexpressed, ostensibly by mimicking CR.

A new paper in JBC shows that Thiazolidinediones (TZDs), selective ligands for the nuclear transcription factor peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR), elicit hallmark cellular responses characteristic of energy restriction in LNCaP prostate cancer and MCF-7 breast cancer cells, paralleling those induced by glucose starvation and two known energy restriction-mimetic agents (ERMAs), 2-deoxyglucose (2-DG) and resveratrol. These changes include reduced glycolytic rate, transient induction of SIRT1 (Sir2 ortholog in humans), and activation of the intracellular fuel sensor AMP-activated protein kinase (AMPK) and endoplasmic reticulum (ER) stress, the interplay among which culminates in autophagy and apoptosis. SIRT1, underlies the effect of energy restriction on apoptosis induction by TZSs.


La esperanza de vida humana ha aumentado sustancialmente en los últimos 100 años y la mayoría de las personas aún experimentan una disminución prolongada en la salud y la vitalidad después de 70 años de edad. En los últimos 15 años, se han realizado importantes progresos en la comprensión de los mecanismos moleculares que protegen a los organismos contra la aparición del deterioro relacionado con la edad. El reto es descubrir cómo estas vías median sus efectos y utilizar este conocimiento para mejorar la calidad de la vida humana en edades más avanzadas. La restricción calórica (CR), la reducción del consumo de calorías del 20% al 50% en una dieta equilibrada, también conocida como restricción dietética (DR) o restricción de energía (ER), es el único régimen natural que puede extender la vida saludable en los diversos organismos y disminuir la incidencia de patologías relacionadas con la edad como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, la neurodegeneración, y el deterioro cognitivo. Los mecanismos que regulan los efectos benéficos de la CR se desconocen, pero hay datos que sugieren que una familia de deacetilasas dependientes de NAD+, conocidas como "sirtuinas", median aspectos clave de la fisiología en la CR. Las sirtuinas cuyo nombre proviene de Sir2 (Silence Información Regulador 2) de la levadura Saccharomyces cerevisiae, prolongan la vida de estos microorganismos por arriba de un 30% y también la de metazoario s pequeños cuando se induce la expresión de Sir2, aparentemente imitando la CR.

Un nuevo artículo en JBC muestra que las tiazolidinedionas (TZD), ligandos selectivos del factor de transcripción nuclear PPAR (receptor de los activadores de proliferación peroxisomal), provoca respuestas celulares características de la restricción energética en células de cáncer de próstata LNCaP y en células de cáncer de mama MCF-7, simulando a aquellas producidas por el ayuno o por la 2-desoxiglucosa (2-DG) y el resveratrol, ambos agentes miméticos de la restriccion energética (ERMAs). Estos cambios incluyen la reducción de tasa glucolítica, la inducción transitoria de SIRT1 (el orthologo de Sir2 en humano), la activación de la cinasa AMPK considerada un sensor de combustible intracellular, y la respuesta a estres del retículo endoplásmico (RE), esta interacción culmina en la autofagia y la apoptosis. SIRT1 media el efecto de la restricción de energía en la inducción de apoptosis por TZSs.

Wei, S., Kulp, S. K., & Chen, C.-S. (2010). Energy restriction as an antitumor target of thiazolidinediones. Journal of Biological Chemistry. URL http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M109.065466

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