Внутриклеточный путь долголетия

Поиск подсказок о том, как жить более здоровой и долгой жизнью, побудил исследователей из Baylor College of Medicine (Медицинского колледжа Бейлора) заглянуть внутрь клеток червя Caenorhabditis elegans. Исследователи сообщают в журнале Developmental Cell о том, что открыт внутриклеточный путь, который обеспечивает метаболические изменения, способствующие здоровью и достижению долголетия исследуемого червя.

«В моей лаборатории мы изучаем регуляцию долголетия, используя C. elegans в качестве животной модели для опытов», – сказал автор исследования доктор Мэн Ванг, профессор Huffington Center on Aging, of molecular and human genetics (Хаффингтонского центра по проблемам старения, молекулярной и человеческой генетики) и Роберт С. Файф, заведующий кафедрой Aging at Baylor College of Medicine («Старение» в медицинском колледже Бейлора). 

«В этом исследовании мы искали ответы на клеточном уровне, изучая, как внутриклеточные отделы клетки работают вместе, чтобы сохранить клетку здоровой и жить дольше».

Ванг и ее коллеги специально рассмотрели две важнейшие органеллы клеток: лизосомы, в основном известные как мусорщики, которые расщепляют клеточные материалы и рециркулируют их, и митохондрии – структуры, отвечающие за дыхание, производящее энергию для клетки.

«В нашей предыдущей работе мы нашли специфический лизосомальный липидный сигнальный путь, который способствует долголетию», – сказала Ванг, – «Здесь мы обнаружили, что индукция этого лизосомального сигнального пути активирует специфические митохондриальные гены, которые, в свою очередь, запускают метаболический переход от использования глюкозы к использованию жира в качестве источника энергии, а также другие реакции».

Клетки могут использовать либо сахар, либо липиды в качестве топлива, и переключение с первого на второе вызывает ряд клеточных реакций, которые улучшают метаболическую работоспособность.

«В целом черви становятся стройнее, потому что вместо сахара они используют липиды, и в то же время они лучше защищены от окислительных повреждений. В результате они продлили более здоровую продолжительность жизни», – сказал Ван. «Эта работа является первой, которая показывает, как лизосомы связываются с митохондриями, чтобы регулировать продолжительность жизни».

Исследователи предполагают, что другие клеточные органеллы также связываются друг с другом для регуляции старения.

«Клеточные органеллы очень динамичны; они общаются друг с другом посредством физического взаимодействия и/или биохимического взаимодействия», – сказала Ванг. «Мы думаем, что в процессе старения это общение нарушается, что приводит к прекращению общения или неправильной коммуникации между органеллами, что, в свою очередь, может привести к проблемам с обменом веществ, болезням и старению. Если мы сможем понять, как общаются органеллы, мы может найти способы помочь им продолжить «разговор» таким образом, чтобы помочь организму жить здоровее и дольше».

Эта работа финансировалась Управлением по программам исследовательской инфраструктуры Национального института здравоохранения (P40 OD010440), Медицинским институтом Говарда Хьюза, Фондом Марша Даймса, Фондом Уэлча, грантами NIH (R01AG045183, R01AT009050 и DP1DK113644) и стипендией Американской Ассоциацией Сердца.

Prasanna V. Ramachandran, Marzia Savini, Andrew K. Folick, Kuang Hu, Ruchi Masand, Brett H. Graham, Meng C. Wang. 

Lysosomal Signaling Promotes Longevity by Adjusting Mitochondrial Activity. 

Developmental Cell, 2019; DOI: 10.1016/j.devcel.2018.12.022