Секрет долгой и здоровой жизни
Результаты, полученные специалистами юго-западного медицинского центра Техасского университета на протяжении двух последних десятилетий, подтвердили теорию, согласно которой «переработка вторичных ресурсов» внутри клетки может увеличивать как продолжительность жизни, так и продолжительность здоровой жизни млекопитающих.
Двадцать лет назад доктор Левин и ее коллеги установили, что ген beclin 1 является ключевым для биологического процесса аутофагии – механизма, используемого клеткой для избавления от ненужных или токсичных соединений путем их переработки и повторного использования для синтеза необходимых молекул. Проведенные впоследствии исследования продемонстрировали важность аутофагии для многих аспектов здоровья, в том числе предотвращения развития нейродегенеративных заболеваний, а также для борьбы со злокачественными опухолями и инфекциями.
В 2003 году авторы установили, что генетические механизмы аутофагии являются необходимым аспектом увеличения продолжительности жизни у долгоживущих мутантов нематод. С этого момента стал очевидным тот факт, что аутофагия является важным механизмом, необходимым для увеличения продолжительности жизни, наблюдаемого при воздействии на модельные организмы определенными препаратами или при мутациях генах определенных сигнальных белков. Естественная способность клеток к аутофагии с возрастом угасает, что с большой вероятностью вносит вклад в процесс старения.
Однако без ответа долго оставался очень важный вопрос: является ли повышенная активность аутофагии на протяжении всей жизни млекопитающих безопасной и полезной для организма? Другими словами, может ли аутофагия увеличить продолжительность жизни и помочь в сохранении здоровья?
В поисках ответа исследователи создали линию генетически модифицированных мышей, отличающихся постоянно повышенной активностью аутофагии. Для этого они внесли в ген основного белка аутофагии Beclin 1 мутацию, подавляющую его связывание с белком Bcl-2, обычно ингибирующим функцию Beclin 1 в механизме аутофагии. Как и ожидали ученые, такие животные с самого рождения имели повышенную активность аутофагии в клетках всех органов.
В 2017 году авторы показали, что описанная выше мутация частично защищает животных от развития моделированных мышиных аналогов болезни Альцгеймера. Более поздние эксперименты также продемонстрировали, что, по сравнению с обычными животными, мыши с постоянно повышенной активность аутофагии живут на 10% дольше и реже страдают от онкологических болезней, а также патологических изменений в сердце и почках. Помимо этого оказалось, что повышенная аутофагия защищает от преждевременной смерти животных, не имеющих антивозрастного гормона klotho.
По словам профессора Левин, все эти данные исключительно важны для планирования стратегий по улучшению здоровья человека, а также для разработки соответствующих фармакологических препаратов. Они свидетельствуют о безопасности хронической активизации аутофагии и возможности его применения для замедления процесса старения и предотвращения развития возрастных болезней. Более того, проведенные исследования выявили специфичную мишень для фармакологического вмешательства, а именно нарушения взаимодействия белков Beclin 1 и Bcl-2. В настоящее время авторы, совместно с коллегами с биохимического факультета, уже работают над синтезом соединений, способных оказывать влияние на этот механизм.
Статья Álvaro F. Fernández et al. Disruption of the beclin 1–BCL2 autophagy regulatory complex promotes longevity in mice опубликована в журнале Nature.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UT Southwestern Medical Center: Cellular recycling process is key to longer, healthier life.