Чтобы не стареть, не думайте о сладком :-)
Глюкоза ускоряет старение ещё до вовлечения в обмен веществ
Канадские учёные обнаружили, что сигнальный путь, ускоряющий старение у делящихся дрожжей, связан не с переработкой глюкозы клеткой, а с рецептором на мембране, чувствующим присутствие этого субстрата во внешней среде. То есть скорость старения клетки зависит не от того, что она ест, а от того, что она «думает», что ест.
Мы неоднократно писали (см., например, эту статью), что ограничения в пище продлевают жизнь различным организмам. Основным источником энергии и углерода для гетеротрофных организмов является глюкоза (следует сказать, что это практически единственный источник энергии для нейронов центральной нервной системы), но её избыток связан с процессом старения, а недостаток его замедляет. Учёные из Университета Монреаля (Université de Montréal) открыли, что на продолжительность жизни влияют не процессы обмена, происходящие с глюкозой в клетке, а ощущение клеткой её количества снаружи.
Луи Рокич (Luis Rokeach), Антуан Ру (Antoine Roux), Паскаль Шартран (Pascal Chartrand) и Жерардо Фербейр (Gerardo Ferbeyre), изучают старение на делящихся дрожжах Schizosaccharomyces pombe. Их старение довольно сильно напоминает старение человеческих клеток, особенно на молекулярном уровне. У этих дрожжей тоже увеличивается продолжительность жизни и устойчивость к окислительному стрессу при уменьшении потребления глюкозы. Исследователи обнаружили, что если удалить ген мембранного рецептора глюкозы Git3, связанного с G-белком, то клетки живут так же долго, как при ограничении потребления ими глюкозы. В то же время клетки, неспособные потреблять глюкозу как источник энергии (мутация гексокиназы, Hxk1/2), остаются чувствительными к её ускоряющему старение действию. Конститутивная активация G-белка, через который идёт сигнальный путь, активируемый Git3, ведёт к ослаблению эффекта увеличения продолжительности жизни, вызванного ограничением в глюкозе. Механизм ускорения старения через рецептор глюкозы Git3 состоит в увеличении количества активных форм кислорода и уменьшении устойчивости к окислительному стрессу и скорости дыхания (окисления сахаров с участием кислорода).
Два пути влияния глюкозы на старение через продукцию свободных радикалов в митохондриях
Сигнальный путь от G-белка передаётся через аденилат-циклазу на протеинкиназу А (PKA), активируемую циклическим аденозинмонофосфатом (cAMP). Её активация вызывает накопление в митохондриях активных форм кислорода (ROS), которые и вызывают старение. У более примитивных почкующихся дрожжей и круглого червя Caenorhabditis elegans существует также прямой путь воздействия фосфорилированной гексокиназой глюкозы на эффективность дыхания и продукцию свободных радикалов в митохондриях (так называемый glucose repression pathway), но у делящихся дрожжей, судя по результатам исследования, этот сигнальный путь не влияет на ускорение старения глюкозой.
Этот, казалось бы вредный, сигнальный путь может иметь значение в эволюционном аспекте. При большом количестве пищевых ресурсов популяция может позволить себе ускорение эволюционных процессов за счёт уменьшения продолжительности жизни отдельного организма, а при их скудости, когда энергии на размножение не хватает, сохранение генотипа зависит от выживания данного организма, и его продолжительность жизни увеличивается.
Результаты исследования помогут разработать новые терапевтические стратегии для заболеваний, связанных со старением. Это могут быть фармакологические блокаторы рецептора глюкозы или генная терапия, направленная на ослабление экспрессии этого рецептора.
Источники:
EurekAlert: Not so sweet: Over-consumption of sugar linked to aging – 5-Mar-2009
Roux AE et al. 2009 Pro-Aging Effects of Glucose Signaling through a G Protein-Coupled Glucose Receptor in Fission Yeast. PLoS Genet 5(3): e1000408 (статья в свободном доступе)
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
18.03.2009