Аутофагия: процесс клеточной переработки
"... мыши с постоянно увеличивающимися уровнями аутофагии - процесса, используемого клеткой для утилизации нежелательных или токсичных веществ, которые могут нанести вред здоровью - живут дольше и здоровее"
Аутофагия - ключ к долгой и здоровой жизни?
Основываясь на двух десятилетиях исследований, ученые из UT Southwestern выяснили, что «клеточная уборка» может продлить долголетие и здоровье млекопитающих.
Исследование, проведенное совместно докторами Салва Себти, Альваро Фернандес и учёными из числа докторов Центра исследований аутофагии, показало, что мыши с постоянно увеличивающимися уровнями аутофагии – процесса, используемого клеткой для утилизации нежелательных или токсичных веществ, которые могут нанести вред здоровью – живут дольше и здоровее.
Исследовательская группа UTSW
«В частности, они имеют примерно 10-процентное увеличение продолжительности жизни и менее склонны к развитию связанных с возрастом спонтанных злокачественных опухолей и связанных с возрастом патологических изменений в сердце и почках», – сказал доктор Бет Левин, директор Центра исследований аутофагии в UT Southwestern.
Двадцать лет назад доктор Левин и ее коллеги обнаружили беклин 1 – ключевой ген в биологическом процессе аутофагии. С тех пор исследование их группы показало, что аутофагия важна во многих аспектах здоровья человека, таких как предотвращение нейродегенеративных заболеваний, борьба с раком и борьба с инфекцией.
В 2003 году команда доктора Левина обнаружила, что генетический механизм, необходимый для аутофагии, также необходим для расширения продолжительности жизни, наблюдаемого у долгоживущих мутировавших круглых червей.
«С тех пор стало совершенно ясно, что аутофагия является важным механизмом, необходимым для увеличения продолжительности жизни, которая наблюдается, когда исследуемые организмы обрабатываются определенными лекарствами или когда они имеют мутации в определенных сигнальных путях», – сообщает д-р Левин – «Естественная способность организма выполнять аутофаги снижается со старением, что, вероятно, способствует самому процессу старения».
Будет ли безопасной и полезной усиленная аутофагия?
Однако ключевой вопрос остался без ответа: будет ли безопасной и полезной усиленная аутофагия в жизни млекопитающих? Другими словами, может ли аутофагия продлевать срок жизни и улучшать здоровье?
Чтобы ответить на этот вопрос, д-р Левин и ее коллеги из UTSW создали генно-модифицированную мышь, которая постоянно увеличивала уровень аутофагии. Исследователи сделали мутацию в аутофагическом белке Beclin 1, который уменьшает его связывание с другим белком Bcl-2, который обычно ингибирует функцию Beclin 1 в аутофагии. Как предполагали исследователи, у этих мышей были более высокие уровни аутофагии от рождения во всех их органах.
Прошлым летом д-р Конгконг Хэ, бывший стажер в лаборатории доктора Левина в юго-западной части Юта, который изначально работал с мышами, сообщил в PLOS Genetics, что эти мыши частично защищены от мышиных моделей болезни Альцгеймера. Самые последние данные теперь показывают, что мыши с повышенной клеточной переработкой живут дольше и здоровее.
Кроме того, в сотрудничестве с доктором Мин Чан Ху, доцентом по внутренней медицине и педиатрии, профессором Макото-Куро-о в исследованиях кости и почек, и д-р Орсон Мо, профессором внутренней медицины и физиологии, держателями Чарльза Пака Кафедры минерального метаболизма и профессора Дональда В. Селдина в клинических исследованиях, исследование Nature также показывает, что мыши с повышенной аутофагией защищены от ранней смерти, которая возникает, когда отсутствует антистареющий гормон-клото.
«Эти исследования имеют важные последствия для здоровья человека и для разработки лекарств для его улучшения», – сказал д-р Левин, который также является ученым Медицинского Института Ховарда Хьюза. «Они показывают, что стратегии увеличения клеточного пути аутофагии могут замедлять старение и связанные со старением заболевания. Результаты говорят о том, что для профилактики заболеваний, таких как нейродегенерация, необходимо безопасно увеличивать аутофагию, а также выявить специфические цель для разработки препаратов, которые увеличивают аутофагию, а именно разрушают связывания Beclin 1 с Bcl-2».
Группа доктора Левина сотрудничает с доктором Джефом Де Брабандером, профессором биохимии и членом Центра комплексных онкологических заболеваний Гарольда С. Симмонса, который поддердживает Джули и Луи Бекхер, младших научных сотрудников в области медицины и свою команду по синтезу таких препаратов. На основании результатов, представленных в исследовании Nature, можно ожидать, что препараты, действующие через этот механизм, улучшат здоровье и смогут продлить продолжительность жизни людей.
