Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Сиртуины – мишень для таблеток от старости

Всеобщий путь к старости?

Алексей Левин, «Голос Америки»

Исследователи Гарвардского университета выявили серию молекулярных превращений, которые приводят к одряхлению всех без исключения эукариот. Так называют организмы, клетки которых содержат оформленные ядра. К эукариотам относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие. Бактерии всех типов, напротив, лишены ядер – такие организмы называются прокариотами.

Жизнь на нашей планете началась с прокариот, которые почти наверняка возникли более трех с половиной миллиардов лет назад. Эукариоты появились на полтора-два миллиарда лет позже, причем примерно миллиард лет после своего возникновения они существовали только в одноклеточных вариантах. Первые многоклеточные организмы возникли на нашей планете сравнительно недавно, 700-800 миллионов лет назад.

Ядра эукариот состоят из особого вещества, хроматина, который отсутствует у прокариот. Хроматин образован нуклеиновыми кислотами и белками. Среди последних особая роль принадлежит протеинам из группы гистонов. Из них построены нуклеосомы, опорные структуры, на которые намотаны нити ДНК.

Гистоны принимают непосредственное участие в считывании генетической информации, иначе говоря, ее перезаписи с молекул ДНК на молекулы РНК. При плотной упаковке гистонов такая перезапись не происходит, и гены пребывают в пассивном состоянии.  Чтобы тот или иной ген начал работать, связанные с ним гистоны должны несколько разрыхлиться.

В этих процессах участвуют различные ферменты, от работы которых зависит плотность гистонной упаковки. К их числу относятся ферменты из группы сиртуинов. Они вынуждают гистоны переходить в состояние с более плотной упаковкой и тем самым затрудняют включение генов.

Сиртуины работают в клетках великого множества эукариот – от одноклеточных организмов до млекопитающих. Около 10 лет назад Дэвид Синклер [David Sinclair] и его коллеги из Массачусетского технологического института обнаружили, что перепроизводство сиртуина, который кодируется геном Sir2,   замедляет старение дрожжевых клеток. Точнее, они обнаружили, что его избыток увеличивает число делений, которые клетки могут претерпевать в течение своей жизни. Дальнейшие исследования показали, что этот фермент не только меняет плотность гистонной упаковки и тем регулирует активность генов, но и участвует в ремонте повреждений ДНК.

Открытие этого эффекта вызвало большой интерес в научной среде и срезонировало в средствах массой информации. Однако ученые долгое время не знали, действуют ли сиртуины в таком же качестве и в клетках высших эукариот, прежде всего млекопитающих.

Теперь на этот вопрос найдет ответ, причем положительный. Он содержится в статье того же Синклера (он сейчас занимает кафедру в Гарвардском университете), его постдока Филиппа Обердорффера [Philipp Oberdoerffer] и их соавторов, которая 28 ноября появится в журнале Cell. Они изучили, как зависит здоровье клеток мышей от активности гена SIRT1. Этот ген у млекопитающих отвечает за производство фермента, аналогичного дрожжевому белку, который кодирует ген Sir2.

Оказалось, что функции обоих ферментов очень схожи друг с другом. Это и позволяет утверждать (или, как минимум, предполагать), что сиртуины задействованы в очень древнем механизме клеточного старения, который биологическая эволюция изобрела свыше миллиарда лет назад.

В основе этого механизма лежит постепенное ослабление способности сиртуинов одновременно выполнять обе свои главные функции. Как уже говорилось, эти ферменты уплотняют гистонные каркасы нуклеосом и тем самым предотвращают включение тех генов, продукты которых в данный момент клетке не нужны или даже вредны. Однако сиртуины в то же время помогают устранять поломки ДНК, вызванные ультрафиолетовым излучением или свободными радикалами. При появлении таких дефектов молекулы этих белков срочно мигрируют из мест первоначального расположения в горячие точки. Такая миграция на время ослабляет сиртуиновый контроль за гистонными структурами и потому увеличивает вероятность нештатного включения различных генов.

Как показали эксперименты исследователей группы Синклера, степень этой вероятности зависит от возраста. У молодых животных поломки ДНК возникают не так уж часто, поэтому сиртуины-ремонтники обычно успевают вовремя вернуться к месту службы. Однако с возрастом клетки начинают производить больше свободных радикалов (в основном, из-за прогрессирующей усталости органов внутриклеточного дыхания, митохондрий). Из-за этого сиртуины покидают места постоянной дислокации чаще и на более длительное время, а потому хуже следят за плотностью гистонов. Последствия понятны: клетки пожилых особей начинают все чаще страдать от активации ненужных генов. Такое разбалансирование генного аппарата как раз и приводит к старению организма.

В заключение стоит напомнить, что активность гена SIRT1 можно увеличить с помощью некоторых пищевых продуктов и специальных препаратов. Эту задачу выполняет сильный антиоксидант ресвератрол, который входит в состав красного винограда и красных вин. Выполненные в разных странах опыты показали, что прием ресвератрола продлевает жизнь разных позвоночных – от рыб до млекопитающих.

В настоящее время на животных успешно испытывают синтетические соединения, которые подхлестывают SIRT1 в сотни раз сильнее ресвератрола. Хотелось бы надеяться, что такие вещества могут замедлять процессы старения и у людей.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
28.11.2008

Читать статьи по темам:

активное долголетие геропротекторы ресвератрол сиртуины старение экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

«Таблетки от старости» всё ближе к клиническим исследованиям

SRT1720 активирует в клетках те же рецепторы, что и неоднократно изучавшееся соединение ресвератрол, которое, как показали опыты, продлевает жизнь тучных мышей (и не только их) и делает грызунов выносливее.

читать

Где достать таблетку от старости?

На VIII международном симпозиуме «Биологические механизмы старения» ученые проанализировали результаты исследований механизмов старения различных биологических систем, обсудили новые теории в этой области и особенности новых экспериментальных подходов, а также социальные аспекты геронтологии.

читать

Старики! Не бойтесь секса!

Теперь человек в возрасте 65 лет может смело ожидать, что проживет еще два десятка лет или около того. Естественно, что многие хотят наверстать те часы секса, что были «утеряны» ранее из-за стрессовой работы, плачущих детей или опасений забеременеть.

читать

Пожилые ученые продуктивнее молодых

Традиционно считается, что молодые ученые более продуктивны и имеют больший творческий потенциал по сравнению с исследователями в возрасте.

читать

Наука против старения

В России разработана глобальная научная программа борьбы со старением, которая может стать основой национальной стратегии в деле продления жизни.

читать

Образование защищает от потери памяти

Интеллектуальная нагрузка создает в мозге определенный умственный резерв, частично компенсирующий органическое повреждение мозга.

читать