Úloha sulfanu (H2S) v boji proti stárnutí buněk
Vědci se v poslední době zaměřují na pozitivní vliv sirovodíku, neboli sulfanu (H2S), na buněčný metabolismus v kontextu stárnutí. Zvýšená přítomnost H2S může mírně zlepšit funkci mitochondrií a autofagii, čímž snižuje oxidační stres a zánět, které jsou typické pro stárnutí. Tento mechanismus funguje prostřednictvím posttranslační modifikace důležitých proteinů, nazývané S-sulfhydratace, která mění jejich funkci. Podobně jako u většiny přístupů k metabolické manipulaci, velikost účinku není tak výrazná, jak bychom si přáli, a základní biochemické procesy se mohou do určité míry překrývat s reakcemi na cvičení a kalorickou restrikci.
S-sulfhydratace a buněčná homeostáza
Sirovodík (H2S) a polysulfidy vodíku vyvolávají S-sulfhydrataci, což jsou klíčové posttranslační modifikace, které specificky cílí na cysteinové zbytky v proteinech. Degenerativní onemocnění jsou často charakterizována oxidačním stresem a záněty souvisejícími se stárnutím (inflammaging), což v konečném důsledku vede k postupné dysfunkci orgánů. Nové důkazy zdůrazňují zásadní roli S-sulfhydratace při modulaci biosyntézy mitochondrií, energetického metabolismu a buněčné homeostázy během stárnutí. Složité dráhy a molekulární regulátory, které spojují S-sulfhydrataci s degenerativními patologiemi, však zůstávají nedostatečně objasněny.
S věkem související pokles syntázy H2S v těle vede ke snížení úrovně S-sulfhydratační modifikace cysteinových zbytků v cílových proteinech. To v konečném důsledku podporuje věkem závislou akumulaci reaktivních forem kyslíku (ROS), což spouští poškození DNA. Dále je snížení intracelulární proteinové S-sulfhydratace korelováno s věkem souvisejícím sekrečním fenotypem, který se vyznačuje zvýšenou sekrecí zánětlivých faktorů a chemokinů, stejně jako narušením autofagicko-lysozomální dráhy. To vede k nástupu systémového chronického zánětu a v konečném důsledku přispívá k inflammagingu.
Terapeutický potenciál
Dosud řada studií zdůraznila potenciální roli proteinové S-sulfhydratace při řešení zánětlivých poruch souvisejících s věkem a stresem. U zvířecích modelů onemocnění, jako je artritida a ischemicko-reperfuzní poškození myokardu (IRI), může suplementace exogenními donory H2S účinně působit proti stárnutí buněk. Děje se tak podporou vstupu KEAP1/NRF2 do jádra, snižováním membránové stability receptoru RAGE, inhibicí S-sulfhydratace podjednotky NF-κB p65 a snižováním oxidačního stresu spolu s uvolňováním zánětlivých faktorů. Navzdory tomu je však nedostatek účinných terapeutických intervencí zaměřených na dráhy související se stárnutím. V rámci přehledové studie je nabídnut komplexní pohled na současné poznatky o S-sulfhydrataci a její roli v boji proti oxidačně-zánětlivému stresu a stárnutí buněk.
Link na studii: https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.06.038