Открытый в 1997 году профессором Макото Куро-о (Makoto Kuro-o) белок был назван в честь одной из трёх греческих богинь судьбы – Клото, прядущей нить жизни и определяющей её срок. Сначала Макото Куро-о решил, что этот белок – гормон, но дальнейшие исследования показали, что он лишь регулирует внутриклеточные химические сигналы, однако название «гормон молодости» за ним так и закрепилось.

Рис. 1. Макото Куро-о.

Было обнаружено, что уровень Klotho в организме мышей с возрастом существенно снижается. Затем учёные доказали его роль в регуляции механизмов старения. Генетически модифицированные мыши, в организме которых уровень Klotho был повышен в течение всей жизни, не только жили на треть дольше своих диких собратьев, но и гораздо дольше сохраняли способность производить потомство (Science, September 16, 2005). Учёные отмечают, что Klotho представляет собой тот редчайший случай в биологии млекопитающих, когда один единственный ген столь существенным образом влияет на продолжительность жизни и связанные с этим физиологические процессы (обычно такие сложные процессы регулируются множеством генов, и роль каждого из них сравнительно невелика).

И вот недавно в Journal of Biological Chemistry была опубликована статья учёных из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса, демонстрирующая новые положительные свойства этого удивительного белка в экспериментах на мышах. Оказывается, Klotho может защищать почки от фиброза – уплотнения соединительной ткани с образованием рубцовых изменений, возникающего, как правило, в результате хронических воспалительных заболеваний почек, и предотвращает образование метастазов раковой опухоли.

Фиброз почек представляет собой серьёзную медицинскую проблему, так как примерно десятая часть населения страдает хроническими почечными заболеваниями, а обширный фиброз – фактор риска образования опухоли. Этот патологический процесс развивается также при острых нарушениях функций почек, вызванных травмами, операциями, кровотечениями, обезвоживанием и передозировкой наркотиков.

«В течение нескольких дней почка может перестать работать», – цитирует руководителя исследования Макото Куро-о портал EurekAlert.

В опытах на мышах Klotho эффективно предотвращал фиброзные изменения.

«Мы показали, что инъекция Klotho может быть эффективной и на начальной стадии острого повреждения почек и способна предотвращать его развитие в хроническое заболевание. Это даёт реальную надежду пациентам с заболеваниями почек», – поясняет учёный.

Авторы занимаются изучением так называемых мезенхимальных клеток. Их нельзя отнести к определённому типу ткани, но они способны «дозревать», и из них образуются соединительная ткань, кровеносные сосуды (в частности, эндотелий), мышечная ткань, висцеральный скелет, пигментные клетки и нижний слой соединительнотканной части кожи. Эти клетки называют мультипотентными – «способными на многое». В организме они служат «резервом» для пополнения недостающих клеток тканей или замены погибших. Парадокс в том, что при некоторых патологических состояниях именно мезенхимальные клетки начинают участвовать в формировании фиброзной ткани и метастазировании опухолей.

Учёными установлен механизм образования метастазов: при активации нескольких видов рецепторов (TGF-β1, Wnt и IGF-1) раковые эпителиальные клетки перерождаются в мезенхимальные и запускают процесс метастазирования. В опытах на мышах исследователи из лаборатории Макото Куро-о показали, что Klotho блокирует активацию этих рецепторов и тем самым останавливает процесс формирования метастазов на самом начальном этапе.

Авторы считают, что их работа ещё раз подтверждает недостаточную изученность Klotho и доказывает его эффективность как в блокировании самого процесса формирования опухоли (предотвращая фиброз), так и в подавлении её развития (предотвращая образование метастазов).

Источник информации:

Shigehiro Doi, Yonglong Zou, Osamu Togao, Johanne V. Pastor, George B. John, Lei Wang, Kazuhiro Shiizaki, Russell Gotschall, Susan Schiavi, Noriaki Yorioka, Masaya Takahashi, David A. Boothman and Makoto Kuro-o. Klotho Inhibits Transforming Growth Factor-β1 (TGF-β1) Signaling and Suppresses Renal Fibrosis and Cancer Metastasis in Mice. – The Journal of Biological Chemistry. 286, 8655–8665 (2011) DOI: M110.174037 v1.