Indole-3-propionic acid (IPA), related to melatonin but which largely surpasses its antioxidant effects, was discovered in 1999 in the plasma and cerebrospinal fluid of humans and has been attributed a potent neuroprotective effect against deposition of amyeloid beta-protein, hallmark of Alzheimer’s disease. In order to improve the bioavailability of this compound, the group led by Pappolla, recently reported a new amphiphilic indol substance, IPAM, able to cross biological membranes and which in contrast to melatonin has long half-life and no pro-oxidant activity. Surprisingly, it was found that this molecule is also present in rat brain and confers the following anti-aging effects in mammalian mitochondrial:
1) Reverts age-dependent decline of rat mitochondrial proton motive force and energetic capacity.
2) Antagonizes toxin-induced mitochondrial damage in young and old mice brains triggered by the electron transport inhibitors such as doxorubicin and antimycin A, and the proton potential dissipater carbonylcyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP).
3) Increases the activity of mitochondrial Complex I —generator of half the amount of free radicals produced by the mitochondria— and Complex IV, activities that tend to diminish through the course of aging.
4) Poses a potent antioxidant effect with no pro-oxidant intermediaries detected in vitro.
Furthermore, Poeggeler et al. used microscopic rotifers as an aging model system to explore the effect of IPAM on longevity and found that animals treated with this compound have increased size, fertility and 300% longer lifespan than their untreated peers. Additional insights into the biochemical mechanisms underling the effects of this indole will determine whether oxidative stress reduction is indeed the main cause of these anti-aging effects, or if rather deregulation of other molecular pathways leads to this phenotype.
IPAM increases lifespan in rotifers/ IPAM incrementa la esperanza de vida en rotiferos.
Poeggeler et al, 2010 URL http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0010206
El ácido indol-3-propiónico (IPA) relacionado con la melatonina pero que supera ampliamente sus efectos antioxidantes, fue descubierto en 1999 en el plasma y el líquido cefalorraquídeo de los seres humanos y se le ha atribuido un potente efecto neuroprotector de la deposición de proteina beta amiloide, sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer. Con el fin de mejorar la biodisponibilidad de este compuesto, el grupo dirigido por Pappolla reportó recientemente una nueva sustancia indol anfifílica, IPAM, capaz de atravesar las membranas biológicas y que, en contraste con la melatonina tiene una vida media larga y sin actividad pro-oxidante. Sorprendentemente, se descubrió que esta molécula también está presente en cerebro de rata y confiere los siguientes efectos anti-envejecimiento en las mitocondrias de mamíferos:
1) Revierte la disminución de la fuerza proton-motriz y la capacidad energética de la mitocondria de rata que se presenta con la edad.
2) Antagoniza el daño mitocondrial inducido por toxinas en el cerebro de ratones jóvenes y viejos provocado por los inhibidores de transporte de electrones, como la doxorrubicina y la antimicina A, asi como por el disipador del potencial de protones, carbonylcyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP).
3) Aumenta la actividad del Complejo I mitocondrial —generador de la mitad de la cantidad de radicales libres producidos por las mitocondrias— y del complejo IV, actividades que tienden a disminuir en el curso del envejecimiento.
4) Posee un efecto antioxidante potente sin intermediarios pro-oxidantes detectado in vitro.
Por otra parte, Poeggeler et al. utilizaron rotíferos como un sistema modelo de envejecimiento para explorar el efecto del IPAM sobre la longevidad y encontraron que los animales tratados con este compuesto presentan un aumento en tamaño, la fertilidad y la esperanza de vida se extiende un 300% en compración con los controles no tratados. Indicios adicionales sobre los mecanismos bioquímicos que subyacen a los efectos de este indol determinará si la reducción del estrés oxidativo es la causa principal de estos efectos anti-envejecimiento, o si más bien la desregulación de otras vías moleculares promueven este fenotipo.
1) Revierte la disminución de la fuerza proton-motriz y la capacidad energética de la mitocondria de rata que se presenta con la edad.
2) Antagoniza el daño mitocondrial inducido por toxinas en el cerebro de ratones jóvenes y viejos provocado por los inhibidores de transporte de electrones, como la doxorrubicina y la antimicina A, asi como por el disipador del potencial de protones, carbonylcyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP).
3) Aumenta la actividad del Complejo I mitocondrial —generador de la mitad de la cantidad de radicales libres producidos por las mitocondrias— y del complejo IV, actividades que tienden a disminuir en el curso del envejecimiento.
4) Posee un efecto antioxidante potente sin intermediarios pro-oxidantes detectado in vitro.
Por otra parte, Poeggeler et al. utilizaron rotíferos como un sistema modelo de envejecimiento para explorar el efecto del IPAM sobre la longevidad y encontraron que los animales tratados con este compuesto presentan un aumento en tamaño, la fertilidad y la esperanza de vida se extiende un 300% en compración con los controles no tratados. Indicios adicionales sobre los mecanismos bioquímicos que subyacen a los efectos de este indol determinará si la reducción del estrés oxidativo es la causa principal de estos efectos anti-envejecimiento, o si más bien la desregulación de otras vías moleculares promueven este fenotipo.
Chyan, Y. J., Poeggeler, B., Omar, R. A., Chain, D. G., Frangione, B., Ghiso, J., & Pappolla, M. A. (1999). Potent neuroprotective properties against the alzheimer beta-amyloid by an endogenous melatonin-related indole structure, indole-3-propionic acid. The Journal of biological chemistry , 274 (31), 21937-21942. URL http://dx.doi.org/10.1074/jbc.274.31.21937
Poeggeler, B., Sambamurti, K., Siedlak, S. L., Perry, G., Smith, M. A., & Pappolla, M. A. (2010). A novel endogenous indole protects rodent mitochondria and extends rotifer lifespan. PLoS ONE , 5 (4), e10206+. URL http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0010206
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