"Ученые из Университета штата Айова восстановили функцию сердечной мышцы у стареющих плодовых мушек, что может помочь сохранить сердце у пожилых людей"
Согласно недавно опубликованному исследованию, ученые из Университета штата Айова восстановили функцию сердечной мышцы у пожилых плодовых мушек. Исследователи идентифицировали генетический комплекс, который может привести к новым методам лечения сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей.
Доцент кафедры генетики, развития и клеточной биологии в Университете штата Айова Хуа Бай руководил исследованием, недавно опубликованным в академическом журнале Autophagy. Учёные изучают генетический механизм, вызывающий ухудшение состояние сердечной мышцы мухи с возрастом. По словам Бая, исследовательская группа восстановила большую часть сердечной функции у мух среднего возраста, которые испытывают те же сердечные заболевания, что и люди среднего возраста.
Исследовательский подход
Подход исследователей начинается с аутофагии, клеточного «процесса очистки», который удаляет и рециркулирует поврежденные белки и органеллы. Процесс аутофагии с возрастом замедляется, что может привести к ослаблению сердечной мышцы. Исследовательская группа Бая изучила ключевой генетический путь, сохраняемый практически у всех организмах на Земле, связанных с аутофагией, который уравновешивает рост организма с потреблением питательных веществ. По словам Бая, этот путь, называемый механистической мишенью рапамицина (или mTOR), долгое время связывали со старением тканей. Один из двух комплексов, лежащих в основе пути mTOR, называемый mTORC2, уменьшается с возрастом по мере снижения аутофагии. Но исследователи обнаружили, что трансгенное усиление mTORC2 укрепляет сердечные мышцы пожилых плодовых мушек.
«Усиление комплекса почти полностью восстановило работу сердца», – сказал Бай.
Лечение людей
Открытие того факта, что усиление mTORC2 замедляет снижение критического процесса аутофагии, может иметь большое значение для того, как именно врачи лечат пациентов с сердечными заболеваниями, которые являются одной из ведущих причин смертности в Соединенных Штатах. В то время как мухи и люди могут эволюционировать независимо друг от друга, Бай говорит, что сердца двух видов стареют одинаково. В среднем возрасте сердечные мышцы у обоих видов имеют тенденцию сокращаться с меньшей силой и регулярностью.
«Модель «плодовой мухи» может быть полезна для разработки целевых открытий, которые могут оказать большое влияние на здоровье человека», – сказал Бай.
Высокоскоростная видеосъёмка
Исследователи пришли к своим выводам после проведения тысяч видеозаписей работы сердечной мышцы у плодовых мушек разного возраста. Высокоскоростные камеры с высоким разрешением измеряли активность сердечной мышцы мух. Эксперименты показали, что повышение mTORC2 может восстановить функцию сердца мухи в возрасте от пяти до шести недель до мухи в возрасте от одной до двух недель. По словам Бая, это похоже на восстановление сердца среднего возраста до того состояния, как оно функционировало в молодости.
Поскольку мухи живут только от двух до трех месяцев, ученым гораздо легче изучать старение и продолжительность жизни у мух, чем у более долгоживущих видов. А способность манипулировать геномом мух делает их идеальными для генетических исследований и общего модельного организма.
Источник:
Кай Чанг, Пинг Кан, Ин Лю, Керуи Хуан, Тин Мяо, Антония П. Сагона, Иоаннис П. Незис, Рольф Бодмер, Карен Окорр, Хуа Бай. Передача сигналов TGFB-INHB / activin регулирует возрастную аутофагию и здоровье сердца посредством ингибирования MTORC2 . Autophagy , 2019; 1 DOI: 10.1080 / 15548627.2019.1704117
