Не хотите стареть? Настройте биологические часы!
Данные, полученные исследователями Орегонского государственного университета в экспериментах на мухах-дрозофилах (Drosophila melanogaster), свидетельствуют о том, что недостаток регулярного спокойного и достаточно продолжительного ночного сна снижает способность организма противостоять окислительному стрессу, оказывает отрицательное влияние на здоровье, усиливает износ мышечной и нервной систем, ускоряет процессы старения и, в конечном итоге, приближает смертельный исход.
В своей работе, результаты которой опубликованы в журнале Aging в статье Natraj Krishnan et al. «The circadian clock gene period extends healthspan in aging Drosophila melanogaster» авторы, работающие под руководством профессора Ядвиги Гибултович (Jadwiga Giebultowicz), впервые продемонстрировали, что в интактном состоянии ген period (per), один из четырех ключевых генов, регулирующих циркадианные ритмы (ритмы смены дня и ночи) организма, обеспечивает более крепкое здоровье стареющих дрозофил. В то же время отсутствие этого гена оказывает выраженное отрицательное влияние на состояние здоровья насекомых и приводит к их преждевременной смерти. Особый интерес представляет собой наблюдение, согласно которому не имеющие гена per молодые мухи способны без особых последствий переносить окислительный стресс определенной силы, тогда как насекомые среднего и преклонного возраста теряют эту способность.
В контрольных экспериментах продолжительность жизни мутантных дрозофил, не имеющих функционального гена per, не отличалась от продолжительности жизни нормальных насекомых. В то же время мягкий метаболический стресс – повышение уровня активных форм кислорода в течение 24 часов – оказывало различные эффекты на насекомых разных возрастных категорий. Молодые мухи практически не ощущали последствий окислительного стресса, тогда как физическое состояние пожилых насекомых значительно ухудшалось. Они частично утрачивали способность передвигаться по отвесным поверхностям, а морфологический анализ их мозга выявил повышенную дегенерацию нейронов, сходную с картиной, наблюдаемой у пациентов нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. При этом однократный окислительный стресс в среднем возрасте укорачивал мухам жизнь на 12%, а в пожилом – на 20%.
Эксперименты с нормальными насекомыми показали, что экспрессия изучаемого гена снижается по мере старения организма. Если эта закономерность распространяется и на людей, это объясняет, почему некоторые люди теряют способность справляться с окислительным стрессом именно в тот период жизни, когда они в этом особенно нуждаются.
Авторы высказывают предположение, что, кроме участия в «настройке» биологических часов, ген per управляет механизмом, обеспечивающим восстановление окислительных повреждений. Нарушение функционирования этого гена приводит к ускоренному старению организма, что может проявляться развитием целого спектра патологических состояний, в том числе нейродегенеративных заболеваний, сердечно-сосудистых болезней и рака.
На сегодняшний день не совсем ясно, до какой степени полученные результаты можно экстраполировать на млекопитающих, в том числе человека. Однако известно, что практически все клетки человеческого организма экспрессируют ген per, структура и функции которого в целом аналогичны структуре и функциям гена мух-дрозофил.
В последнее время появляется все больше данных о том, что нарушения циркадианных ритмов, вызываемые недосыпанием, перелетами через несколько часовых поясов, посменной работой и другими особенностями образа жизни, вызывают ускорение процессов старения и развитие ассоциированных с возрастом патологий. Полученные авторами результаты указывают на возможное участие в этом процессе гена per, являющегося связующим звеном между работой биологических часов и системой, защищающей организм от окислительных повреждений.
В ближайшем будущем авторы планируют заняться детальным изучением механизмов функционирования гена per и разработкой возможных методов восстановления нормальной работы биологических часов.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: 'Biological Clock' Could Be a Key to Better Health, Longer Life.
03.03.2010