Neuroprotective properties of queen bee acid by autophagy induction.
Por:
Martínez-Chacón G, Paredes-Barquero M, Yakhine-Diop SMS, Uribe-Carretero E, Bargiela A, Sabater-Arcis M, Morales-García J, Alarcón-Gil J, Alegre-Cortés E, Canales-Cortés S, Rodríguez-Arribas M, Camello PJ, Pedro JMB, Perez-Castillo A, Artero R, Gonzalez-Polo RA, Fuentes JM and Niso-Santano M
Publicada:
1 jun 2023
Ahead of Print:
27 ago 2021
Resumen:
Autophagy is a conserved intracellular catabolic pathway that removes cytoplasmic components to contribute to neuronal homeostasis. Accumulating evidence has increasingly shown that the induction of autophagy improves neuronal health and extends longevity in several animal models. Therefore, there is a great interest in the identification of effective autophagy enhancers with potential nutraceutical or pharmaceutical properties to ameliorate age-related diseases, such as neurodegenerative disorders, and/or promote longevity. Queen bee acid (QBA, 10-hydroxy-2-decenoic acid) is the major fatty acid component of, and is found exclusively in, royal jelly, which has beneficial properties for human health. It is reported that QBA has antitumor, anti-inflammatory, and antibacterial activities and promotes neurogenesis and neuronal health; however, the mechanism by which QBA exerts these effects has not been fully elucidated. The present study investigated the role of the autophagic process in the protective effect of QBA. We found that QBA is a novel autophagy inducer that triggers autophagy in various neuronal cell lines and mouse and fly models. The beclin-1 (BECN1) and mTOR pathways participate in the regulation of QBA-induced autophagy. Moreover, our results showed that QBA stimulates sirtuin 1 (SIRT1), which promotes autophagy by the deacetylation of critical ATG proteins. Finally, QBA-mediated autophagy promotes neuroprotection in Parkinson's disease in vitro and in a mouse model and extends the lifespan of Drosophila melanogaster. This study provides detailed evidences showing that autophagy induction plays a critical role in the beneficial health effects of QBA.
Filiaciones:
Martínez-Chacón G:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Paredes-Barquero M:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Yakhine-Diop SMS:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Uribe-Carretero E:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
:
Translational Genomics Group, Incliva Health Research Institute, Valencia, Spain
Interdisciplinary Research Structure for Biotechnology and Biomedicine (ERI BIOTECMED), University of Valencia, Valencia, Spain
CIPF-INCLIVA Joint Unit, Valencia, Spain
:
Translational Genomics Group, Incliva Health Research Institute, Valencia, Spain
Interdisciplinary Research Structure for Biotechnology and Biomedicine (ERI BIOTECMED), University of Valencia, Valencia, Spain
CIPF-INCLIVA Joint Unit, Valencia, Spain
Morales-García J:
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Departamento de Biología Celular, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain
Instituto de Investigaciones Biomédicas (CSIC-UAM) "Alberto Sols" (CSIC-UAM), Madrid, Spain
Alarcón-Gil J:
Instituto de Investigaciones Biomédicas (CSIC-UAM) "Alberto Sols" (CSIC-UAM), Madrid, Spain
Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Madrid, Spain
Alegre-Cortés E:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Canales-Cortés S:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Rodríguez-Arribas M:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain
Camello PJ:
Departamento de Fisiología, Facultad de Veterinaria, Universidad de Extremadura, Cáceres, Spain
Instituto Universitario de Biomarcadores de Patologías Metabólicas, Cáceres, Spain
Pedro JMB:
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain
Perez-Castillo A:
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain
Instituto de Investigaciones Biomédicas (CSIC-UAM) "Alberto Sols" (CSIC-UAM), Madrid, Spain
Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Madrid, Spain
:
Translational Genomics Group, Incliva Health Research Institute, Valencia, Spain
Interdisciplinary Research Structure for Biotechnology and Biomedicine (ERI BIOTECMED), University of Valencia, Valencia, Spain
CIPF-INCLIVA Joint Unit, Valencia, Spain
Gonzalez-Polo RA:
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, Avda de la Universidad s/n, 10003, Cáceres, Spain.
Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Madrid, Spain.
Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE), Cáceres, Spain.
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