Источник вечной молодости нашли в кишечнике дрозофил
Одним из реальных методов увеличения продолжительности жизни является соблюдение низкокалорийной диеты. Новые данные, полученные в экспериментах на мухах-дрозофилах учеными Института биологических исследований Солка и университета Калифорнии, Лос-Анджелес, работающими под руководством адъюнкт-профессора Линн Джонс (Leanne Jones), частично проясняют механизмы, лежащие в основе этого феномена, и эффекты, оказываемые старением на поведение стволовых клеток.
Специалистам давно известно, что ограничение калорийности рациона может увеличить продолжительность жизни широкого спектра организмов. В некоторых исследованиях низкокалорийная диета позволяла продлевать жизнь экспериментальных животных более чем в два раза по сравнению с обычными показателями.
Более ранние работы, посвященные изучению этого феномена, показали, что для клеток «голодающих» организмов характерно увеличенное количество митохондрий – органелл, расщепляющих углеводы и жиры с выделением энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности клетки. В клетках млекопитающих и мух-дрозофил количество митохондрий в клетке регулируется активностью гена PGC-1.
Эта взаимосвязь натолкнула ученых на мысль изучить последствия принудительного усиления активности гена PGC-1. Для этого они создали генетически модифицированных дрозофил с повышенной активностью соответствующего аналога этого гена dPGC-1. Мухи-дрозофилы были выбраны в качестве объекта исследования в силу небольшой продолжительности жизни, позволяющей изучать на них механизмы долголетия, что очень затруднительно при работе с долгоживущими организмами.
Результаты работы показали, что усиление активности dPGC-1 увеличивало количество митохондрий и интенсифицировало выработку энергии в клетках дрозофил. Аналогичный феномен наблюдается в клетках организмов, находящихся на низкокалорийной диете. Избирательное усиление активности гена dPGC-1 в стволовых клетках и клетках-предшественниках, обновляющих ткани желудочно-кишечного тракта, улучшало состояние здоровья насекомых. При этом продолжительность их жизни увеличивалась, в зависимости от степени усиления активности гена, на 20-50%.
Для ткани кишечника молодых дрозофил (слева) характерна высокая степень организации, что видно по равномерному распределению клеток различных типов, каждому из которых соответствует определенный цвет. По мере старения насекомых этот порядок постепенно ухудшается. Причиной этого является усиление активности клеток и невозможность формирования клеток, выполняющих специализированные функции. Исследователи продемонстрировали, что активация гена PGC-1 замедляет этот процесс, одновременно увеличивая продолжительность жизни дрозофил.
По словам Джонс, замедление старения одного важного органа, в данном случае – кишечника, может оказать огромное влияние на состояние здоровья организме в целом и продолжительность жизни.
На основании полученных данных исследователи пришли к выводу, что прицельное усиление активности гена PGC-1 в тканях, характеризующихся активным делением и высокой скоростью обновления клеток, может лечь в основу эффективных методов замедления процесса старения и борьбы с возрастными болезнями.
Статья Michael Rera et al. Modulation of Longevity and Tissue Homeostasis by the Drosophila PGC-1 Homolog опубликована в журнале Cell Metabolism.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Salk Institute: Fruit fly intestine may hold secret to the fountain of youth.
07.11.201