"Учёные смогли увеличить продолжительность жизни у нематоды C. Elegans (используется в качестве модели в исследованиях старения) в 5 раз"
Ученые из биологической лаборатории Mount Desert Island Biological Laboratory (MDI) в сотрудничестве с учеными из Института исследований старения Бака в Новато, Калифорния, и Нанкинского Университета в Китае, выявили синергетические клеточные пути к долголетию, которые увеличивают продолжительность жизни у нематоды C. Elegans (используется в качестве модели в исследованиях старения) в 5 раз.
По словам одного из ученых, увеличение продолжительности жизни нематоды будет эквивалентно продолжительности жизни человека на 400 – 500 лет.
Синергетические клеточные пути
Исследование основано на открытии двух основных путей, управляющих старением. Нематода C. elegans является популярной моделью для исследований процессов старения, так как многие гены совпадают с человеческими, а короткая продолжительность жизни нематоды, составляющая всего три-четыре недели, позволяет ученым быстро оценить результаты генетических вмешательств на продление срока жизни.
Поскольку эти пути «законсервированы», то есть они были переданы людям в процессе эволюции, они стали предметом интенсивных исследований. В настоящее время разрабатывается ряд лекарств, которые продлевают здоровую продолжительность жизни путем изменения этих путей. Открытие синергетического эффекта открывает двери для еще более эффективных антивозрастных методов лечения.
Неожиданный эффект
Новое исследование использует двойной мутант, в котором пути передачи сигналов инсулина (IIS) и TOR были генетически изменены. Поскольку изменение путей IIS приводит к увеличению продолжительности жизни на 100 процентов, а изменение пути TOR – к увеличению на 30 процентов, ожидалось, что двойной мутант будет жить на 130 процентов дольше. Но вместо этого его продолжительность жизни была увеличена на 500 процентов.
«Несмотря на обнаружение у C. elegans клеточных путей, которые управляют старением, неясно, как эти пути взаимодействуют», – сказал доктор медицинских наук, президент биологической лаборатории MDI Герман Халлер, – «Помогая охарактеризовать эти взаимодействия, наши ученые прокладывают путь к столь необходимым методам лечения для увеличения продолжительности здоровой жизни быстро стареющего населения».
Клеточные механизмы
Выяснение клеточных механизмов, контролирующих синергетический ответ, является предметом недавней статьи в онлайн-журнале Cell Reports, озаглавленной «Трансляционная регуляция неавтономного ответа на митохондриальный стресс, способствующего долголетию». В число авторов входят Ph.D. Джарод А. Роллинс, и Ph.D. Арик Н. Роджерс из биологической лаборатории MDI.
«Синергетическое расширение действительно дикое. Эффект получается не один плюс один равняется двум, а один плюс один равняется пяти. Наши результаты показывают, что в природе ничто не существует в вакууме; чтобы разработать наиболее эффективные антивозрастные методы лечения, мы должны скорее взглянуть на сети долголетия, чем на отдельные пути» – говорит Роллинс.
Обнаружение синергетического взаимодействия может привести к использованию комбинированной терапии, каждая из которых влияет на свой путь продления жизни здорового человека таким же образом, как комбинированная терапия используется для лечения рака и ВИЧ.
Синергетическое взаимодействие может также объяснить, почему ученым не удалось идентифицировать один ген, ответственный за способность некоторых людей жить в чрезвычайно пожилом возрасте без основных возрастных заболеваний.
В исследовании говорится о том, как регулируется продолжительность жизни в митохондриях, которые являются органеллами клетки, ответственными за энергетический гомеостаз. За последнее десятилетие накопившиеся данные свидетельствуют о причинной связи между нарушением регуляции митохондрий и старением. Будущие исследования группы учёных будут направлены на дальнейшее выяснение роли митохондрий в старении.
Фонды и поддержка
Исследование проводилось в Биологической лаборатории MDI и в Нанкинском университете с использованием информации от двойных мутантов, разработанной Kapahi. Работы Роллинса и Роджерса были поддержаны Национальными институтами здравоохранения (AG056743), Фондом научных исследований Morris и Национальным институтом общих медицинских наук (P20GM103423 и P20GM104318).
Источник:
Jianfeng Lan, Jarod A. Rollins, Xiao Zang, Di Wu, Lina Zou, Zi Wang, Chang Ye, Zixing Wu, Pankaj Kapahi, Aric N. Rogers, Di Chen. Translational Regulation of Non-autonomous Mitochondrial Stress Response Promotes Longevity. Cell Reports, 2019; 28 (4): 1050 DOI: 10.1016/j.celrep.2019.06.078
