Группа японских физиологов опубликовала статью, где рассказала, как остановить старение клеток. Проверялась популярная гипотеза о том, что с возрастом резко ухудшается работа митохондрий — органелл, производящих энергию. Оказалось, что путем «перезагрузки» можно омолодить клетки даже 97-летнего человека.
Джуничи Хайаши
Профессор Университета Цукубы в Японии. Специалист по генетике и молекулярной биологии. Cтуденты прозвали его «Белый Лев» из-за седых волос и трубного голоса.
Митохондрии — то, чем дышат наши клетки. Там сгорают — окисляются кислородом — органические вещества, которые мы получаем с пищей, а выделившаяся энергия запасается. С возрастом митохондрии стареют — они начинают менее активно сжигать питательные вещества. Кроме того, они производят все больше опасных свободных радикалов, из-за этого страдают и стареют уже клетки, а вместе с ними и весь организм. Это одна из основных гипотез старения людей (и не только).
Новое исследование, проведённое в Университете Цукубы (Япония), показывает, что в пожилых клетках включается генетическая программа, подавляющая наработку глицина в митохондриях. Недостаток этой аминокислоты сказывается на синтезе митохондриями необходимых им белков, и их работа ухудшается. Мы стареем и умираем.
Японским учёным удалось не просто обратить вспять старение митохондрий, но и омолодить клетки, в которых они находятся. Мы получили комментарий от Джуничи Хайаши, руководителя исследования.
[Кот Шрёдингера] Из вашей работы следует, что старение обусловливается «собственным желанием» клетки, а не вредоносным влиянием среды. Так?
Эпигенетика — изменение генов, не влияющее на наследственность. Звучит необычно, но это вполне устоявшиеся представления о том, как функционирует ДНК. Мутация не обязательна для изменения работы генов, их можно модифицировать иначе. Например, обычный способ — метилирование, то есть изменение химического состава нуклеотидов метильными группами — простыми химическими соединениями из одного атома углерода и трёх атомов водорода. Эти группы блокируют работу генов.
[Джуничи Хайаши] Я согласен с вашим описанием, если считать, что «собственное желание» эквивалентно «запрограммированному процессу». Кроме того, «вредоносное влияние среды» нельзя полностью исключить из числа причин старения, поскольку в это понятие входит и нездоровый образ жизни: курение, переедание и недостаток упражнений. Все это способствует развитию метаболических синдромов и вносит вклад в старение. Самый важный момент, который мы хотели бы подчеркнуть, — это то, что связанные с возрастом нарушения дыхания в человеческих фибробластах вызваны не мутациями, а эпигенетикой и обратимой регуляцией.
[КШ] Можно ли расценивать такое «добровольное старение» митохондрий как еще один пример альтруизма в природе? Ведь клетка ослабляет работу митохондрий вопреки своим интересам, из-за чего организм постепенно теряет силы и наконец гибнет. Зато при этом освобождается жизненное пространство для следующих поколений.
[ДХ] Вы абсолютно правы.
Иллюстрация: Shutterstock
[КШ] Как вы думаете, у каких эукариот — организмов с клеточным ядром, среди которых и мы, люди, — впервые появилось такое «добровольное» ослабление работы митохондрий? И насколько, по вашим предположениям, такая регуляция работы митохондрий распространена?
[ДХ] Это очень интересный и непростой вопрос. Дело в том, что старение проявляется у разных эукариот очень по-разному. Некоторые растения и гидры, например, стареют так медленно, что могут жить тысячи лет, согласно недавней публикации в журнале Nature. Нам ещё только предстоит узнать, задействован ли в этих довольно разных по внешним проявлениям процессах общий механизм.
[КШ] Есть ли ещё что-то, что вы хотели бы сказать нашим читателям о своей работе?
[ДХ] Наши результаты говорят, что глицин помогает предотвратить проявления возрастных дефектов дыхания в фибробластах пожилых людей. Как бы то ни было, в использовании глицина нужно соблюдать осторожность. К примеру, недавнее исследование показало, что эта аминокислота может способствовать росту опухолей. Так что, прежде чем рекомендовать людям активно употреблять глицин, нужно работать дальше и больше узнать о преимуществах и рисках.
Наша смерть запрограммирована? Специально для «Кота Шрёдингера» — Владимир Скулачёв об эксперименте Джуничи Хайаши.
Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» № 7-8 (9-10) за июль-август 2015 г.
Комментариев нет:
Отправить комментарий