Найден молекулярный механизм продления жизни с помощью холода
Ученые из Кельнского университета и университетской клиники Кельна (Германия) выяснили, как умеренно низкие температуры могут продлевать жизнь и поддерживать здоровье клеток. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда под руководством профессора Давида Вильчеса обнаружила цепочку обменных процессов, которая связывает холод с защитой белков от повреждений. Пока результаты получены на круглых червях и клеточных моделях человека, а не в испытаниях на людях.
Мышцы запускают защиту организма
Исследователи изучали нематоду Caenorhabditis elegans — микроскопического червя, которого часто используют для изучения старения. При умеренно низкой температуре в его мышцах усиливалась выработка дигидробиоптерина (BH2), вещества, участвующего в обмене веществ.
Затем BH2 переносился в другие ткани, где способствовал выработке аминокислоты тирозина. Вместе эти соединения помогали поддерживать протеостаз — способность клеток сохранять белки в рабочем состоянии, правильно их складывать и устранять поврежденные молекулы.
Нарушение этого механизма приводит к накоплению неправильно свернутых белков, которое связано, в частности, с болезнью Хантингтона, Альцгеймера и боковым амиотрофическим склерозом (БАС).
«Мы рады показать, что умеренно низкие температуры запускают значительную выработку определенного метаболита — BH2. Он синтезируется, накапливается, а затем высвобождается мышечной тканью. После этого BH2 поступает в другие части организма, где помогает поддерживать белковый баланс и здоровье тканей в процессе старения», — объяснил руководитель исследования Давид Вильчес.
Защитный эффект удалось воспроизвести без охлаждения
Ученые проверили, можно ли добиться похожего результата без изменения температуры. Для этого они добавляли BH2 и тирозин в организм червей, а также в клеточные модели человека, имитирующие болезнь Хантингтона и БАС.
Оба вещества оказались способны воспроизводить часть защитных эффектов холода. У червей их применение также увеличивало продолжительность жизни даже при обычной и более высокой температуре.
«Мы были искренне удивлены, обнаружив, что добавление этих веществ значительно продлевает жизнь даже при стандартной и более высокой температуре. Дополнительные эксперименты на клетках человека дают основания искать методы лечения, которые позволят воспроизвести полезные эффекты холода без необходимости менять температуру тела», — отметил Вильчес.
До средства от старения еще далеко
Авторы считают, что обнаруженный механизм может помочь в разработке подходов к лечению возрастных заболеваний, связанных с накоплением поврежденных белков. В частности, результаты открывают возможность исследовать препараты на основе метаболитов, которые поддерживают работу клеток.
Однако говорить о таблетке, способной замедлить старение у людей, пока рано. Исследователи еще не доказали, что BH2 и тирозин обеспечивают аналогичный эффект в человеческом организме. Работа проводилась совместно с лабораториями профессоров Торстена Хоппе и Кристиана Фреццы в исследовательском центре CECAD, изучающем старение и связанные с ним заболевания.
