Геропротекторы для дрозофил и нематод
«Морковный» пигмент продлил жизнь нематодам и мухам-дрозофилам
Ученые из МФТИ смогли увеличить срок жизни мушек-дрозофил и нематод, добавив в их диету каротиноиды – вещества, содержащиеся в большом количестве в бурых водорослях и в оранжевых фруктах и овощах, например, в моркови, говорится в статье исследователей, принятой к публикации в журнале Pharmacological Research (Lashmanova et al., Fucoxanthin increases lifespan of Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans).
Эксперименты последних лет на мушках, червях и рыбах показывают, что продолжительность их жизни можно заметно увеличить, если перевести их клетки в особый «энергосберегающий режим» и заставить их активнее противостоять стрессам, вызванным внешними и внутренними причинами. Один из наиболее эффективных путей для этого – поиск естественных или синтетических веществ, способных увеличить сопротивляемость клеток.
В частности, ученых давно интересовали каротиноиды, пигменты, которые вырабатываются растениями. Организм животных и человека не способен вырабатывать эти вещества, но известно, что они способны снижать риск ряда серьезных заболеваний, а также увеличивать продолжительность жизни. В частности, прежние исследования показали, что каротиноиды обладают антимутагенными, противовоспалительными и противораковыми свойствами, способны предотвращать развитие ожирения и диабета, сосудистых заболеваний и остеопороза.
Однако некоторые клинические исследования показали, например, что бета-каротин приводит к увеличению риска рака легких у курильщиков. Пока у ученых нет достоверных данных о механизмах действия каротиноидов. Группа Москалева исследовала воздействие двух веществ из группы каротиноидов – оранжевого растительного пигмента бета-каротина и фукоксантина, содержащегося в водорослях, – на мух-дрозофил (Drosophila melanogaster) и нематод (Caenorhabditis elegans).
Во время эксперимента половина подопытных питалась нормальным кормом, а остальные – специальной смесью, содержащей раствор бета-каротина или фукоксантина. Наблюдения за жизнью нескольких сотен мух и нематод показали, что употребление того и другого веществ продлило жизнь мушкам почти на 30%, тогда как черви благоприятно прореагировали лишь на фукоксантин. Добавление экстракта бурых водорослей в рацион нематод увеличило среднюю продолжительность их жизни на 14%.
Ученые полагают, что бета-каротин не подействовал из-за низкой растворимости этого вещества, то есть черви просто не усваивали его. При этом каротиноиды больше продлевали жизнь женским особям. Еще одно различие состояло в том, что пигменты защищали самок от оксидантов, тогда как среди самцов этого не наблюдалось. «Фукоксантин достоверно увеличивал медианную продолжительность жизни дрозофил на 14 дней у самцов и на 14–21 день у самок (данные объединения трех повторов эксперимента). У нематод он увеличивал медианную продолжительность жизни на 3–5 дней. Бета-каротин увеличивал медианную продолжительность жизни дрозофил на 8–15 дней у самцов и 7–16 дней у самок», – отмечают исследователи.
Причиной этого «полового неравенства», по мнению Москалева и его коллег, является то, что самки ели больше пищи, благодаря чему в их организм проникало больше пигментов. Все положительные эффекты, как предполагают биологи, были связаны с тем, что бета-каротин и фукоксантин не только защищали ДНК от повреждений, но и заставляли клетки более активно реагировать на стресс и экономичнее расходовать энергию и различные вещества. В ходе эксперимента ученые отслеживали активность ряда генов, которые могут быть связаны с «долгожительством», и обнаружили, что активируются гены, которые отвечают за продолжительность жизни людей. В частности, каротиноиды увеличили экспрессию генов, участвующих в ответе на стресс (dSir2, JNK, p53, Gadd45, Keap1, CncC), отвечающих за нейтрализацию свободных радикалов (Sod1, GclC), восстановление ДНК (Mus210, Mei-9, Spn-B), кодирующих белки теплового шока (Hsp70).
Как надеются ученые, дальнейшее изучение действия этих пигментов на организм животных поможет им понять, будут ли обнаруженные эффекты работать для человека. «Нам потребуются еще годы экспериментов, но в дальнейшем мы сможем создать новые геропротекторы и средства для увеличения продолжительности жизни на основе каротиноидов», – говорит Москалев.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
15.09.2015