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La vitamina K previene la morte cellulare: una nuova funzione per una molecola nota da tempo

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Un team di ricercatori con sede all’Helmholtz di Monaco riferisce di una nuova funzione della vitamina K, generalmente nota per la sua importanza nella coagulazione del sangue. I ricercatori hanno scoperto che la forma completamente ridotta di vitamina K agisce come un antiossidante inibendo efficacemente la morte delle cellule ferroptotiche. La ferroptosi è una forma naturale di morte cellulare in cui il ferro cellulare svolge un ruolo importante e che è caratterizzata dalla distruzione ossidativa delle membrane cellulari. Inoltre, il team ha identificato FSP1 come l’enzima insensibile al warfarin che riduce la vitamina K, la cui identità era stata postulata ma è rimasta sconosciuta per più di mezzo secolo.

Negli ultimi anni, la ferroptosi è stata implicata come causa del morbo di Alzheimer e delle lesioni acute d’organo tra molte altre malattie. Pertanto, i risultati attuali avanzano il concetto che il trattamento con vitamina K potrebbe essere una nuova potente strategia per migliorare queste malattie legate alla ferroptosi.

La vitamina K è un potente soppressore della ferroptosi

Poiché la prevenzione della ferroptosi è considerata un approccio molto promettente per la terapia di molte malattie degenerative, sono ampiamente esplorati nuovi meccanismi e composti che regolano la ferroptosi. Per identificare queste nuove molecole, un team di ricercatori guidato dal Dr. Eikan Mishima e dal Dr. Marcus Conrad, entrambi dell’Institute of Metabolism and Cell Death di Helmholtz Monaco, insieme a collaboratori della Tohoku University (Giappone), University of Ottawa (Canada) ) e l’Università Tecnica di Dresda (Germania), hanno studiato sistematicamente un certo numero di vitamine presenti in natura, nonché i loro derivati. “Sorprendentemente, abbiamo identificato che la vitamina K, compreso il fillochinone (vitamina K1) e il menachinone-4 (vitamina K2), è in grado di salvare efficacemente cellule e tessuti dalla ferroptosi”, ha spiegato il dottor Eikan Mishima, primo autore dello studio.

Svelare il ricercato enzima di riduzione della vitamina K FSP1

Nel 2019 un team di ricercatori attorno al dottor Marcus Conrad ha già identificato un enzima come un nuovo e potente inibitore della ferroptosi: proteina-1 soppressore della ferroptosi, FSP1 breve. Il team di ricerca ha ora scoperto che la forma completamente ridotta di vitamina K (cioè la vitamina K idrochinone) agisce come un potente antiossidante lipofilo e previene la ferroptosi intrappolando i radicali dell’ossigeno nei doppi strati lipidici. Inoltre, hanno identificato che FSP1 è l’enzima che riduce efficacemente la vitamina K in vitamina K idrochinone, guidando così un nuovo ciclo non canonico della vitamina K. Poiché la vitamina K è coinvolta in modo critico nei processi di coagulazione del sangue, il team ha inoltre dimostrato che l’FSP1 è responsabile della via di riduzione della vitamina K insensibile al warfarin, uno degli anticoagulanti più comunemente prescritti.

Innovazione nella comprensione del metabolismo della vitamina K

Svelare l’identità di questo enzima ha risolto l’ultimo enigma del metabolismo della vitamina K nella coagulazione del sangue e ha chiarito il meccanismo molecolare del motivo per cui la vitamina K costituisce l’antidoto per il sovradosaggio di warfarin. “I nostri risultati collegano quindi i due mondi della ricerca sulla ferroptosi e la biologia della vitamina K. Serviranno come trampolino di lancio per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per le malattie in cui è implicata la ferroptosi”, ha evidenziato il dott. Marcus Conrad. Inoltre, poiché la ferroptosi molto probabilmente costituisce uno dei più antichi tipi di morte cellulare, i ricercatori ipotizzano che la vitamina K potrebbe essere uno dei più antichi tipi di antiossidanti presenti in natura. “Così, ci si aspetta che nuovi aspetti del ruolo della vitamina K durante l’evoluzione della vita vengano svelati”, ha spiegato il dottor Marcus Conrad.

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