Klotho: le proteine che “tessono il metabolismo della vita”

Una famiglia di proteine ​​chiamate proteine ​​Klotho ha incuriosito per 20 anni i ricercatori interessati al processo di invecchiamento. Prendono il nome della dea greca che tesseva il filo della vita. Coinvolte nel metabolismo, sembrano anche avere un ruolo nella longevità. Studi condotti alla fine degli anni ’90 hanno dimostrato che i topi con geni Klotho mutati soffrono di una condizione simile all’invecchiamento precoce: avevano una durata di vita molto più breve, sono diventati sterili e persino hanno sviluppato atrofia cutanea, arteriosclerosi, osteoporosi ed enfisema polmonare. Uno studio successivo ha anche scoperto che la sovra-espressione dei geni Klotho ha prolungato la durata di vita dei topi modificando l’insulina e la segnalazione del fattore di crescita insulino-simile (IGF-1), che regola l’accrescimento dei muscoli e delle ossa. Uno studio recente prende uno sguardo fresco e più dettagliato sulla struttura di queste proteine. I ricercatori della Yale University hanno cercato di capire meglio cosa fanno nel corpo e come lo fanno.

Ci sono due proteine ​​nella famiglia Klotho: alfa e beta. Entrambi sono recettori che si trovano sulle membrane di alcuni tessuti. Funzionano in combinazione con ormoni chiamati FGF endocrini, che regolano i processi metabolici nei tessuti e negli organi tra cui cervello, fegato e reni. Le proteine ​​Klotho e le FGF operano a stretto contatto. In effetti, coloro che sono interessati alla longevità hanno, per qualche tempo, discusso se le proteine ​​Klotho o FGF sono le molecole responsabili per alterare l’invecchiamento. Utilizzando la cristallografia a raggi X, il team ha creato un’immagine dettagliata della struttura della beta-Klotho. I risultati sono pubblicati questa settimana sulla rivista Nature. La loro prima scoperta fu che la beta-Klotho è il principale recettore per FGF21, un ormone prodotto durante la fame. FGF21 ha una gamma di effetti – ad esempio, aumenta la sensibilità all’insulina e migliora il metabolismo del glucosio per indurre la perdita di peso.

L’autore senior dello studio Joseph Schlessinger, che è Cattedra di Farmacologia presso la Yale School of Medicine, spiega il significato di questo risultato, dicendo: “Come l’insulina, l’FGF21 stimola il metabolismo incluso l’assorbimento di glucosio. In animali e in alcuni studi clinici di FGF21, mostra che è possibile aumentare la combustione delle calorie senza modificare l’assunzione di cibo, e ora capiamo come migliorare l’attività biologica di FGF21″. Se l’attività di questo ormone potrebbe essere stimolata farmacologicamente, potrebbe essere utile nel trattamento di condizioni come il diabete e l’obesità. Nel documento, il team descrive anche una variante di FGF21 che è 10 volte più potente, offrendo potenzialmente un vantaggio terapeutico ancora maggiore. Inoltre, hanno trovato prove di come la glicosidasi – un enzima strutturato in modo simile che scompone gli zuccheri – si sia evoluto in un recettore ormonale che abbassa la glicemia, e questo potrebbe non essere una coincidenza.

C’è un enorme bisogno di trattamenti più efficaci per l’obesità e il diabete: potenziare questa via potrebbe essere di beneficio queste malattie. Dall’altra parte della medaglia, gli autori ritengono bloccare farmacologicamente le proteine Klotho potrebbe portare a trattamenti migliori per il cancro del fegato e certe malattie delle ossa.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Letteratura dedicata

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it