Первая часть статьи находится здесь
Как долгоживущие виды задерживают старение?
Наш организм можно представить как завод. На этом заводе круглосуточно производятся белки — важнейшие молекулы для жизни. У одних животных завод работает с перебоями, у других — почти идеально.
У голых землекопов рибосомы (машины по сборке белков) работают с необычайной точностью. Они совершают всего одну десятую от количества ошибок, которое совершают обычные рибосомы.
И это касается не только землекопов. По итогам исследования, сравнивающего 17 видов грызунов с разной продолжительностью жизни, команда Веры Горбуновой сообщила, что долгоживущие виды, как правило, имеют более точные рибосомы.
А еще в клетках голых землекопов больше шаперонов — молекул, которые помогают белкам правильно сворачиваться. И есть активные протеасомы, что-то вроде мусорщиков, которые выбрасывают поврежденные белки. И вот что любопытно: у землекопов при окислительном стрессе и воздействии реактивных химикатов протеасомы активизируются, а у обычных мышей — наоборот.
Команда Горбуновой изучила, как 18 видов грызунов справляются с восстановлением повреждений в ДНК. Оказалось, что долгоживущие виды, например голые землекопы и бобры, справляются с этим лучше, чем короткоживущие, такие как мыши и хомяки. Все дело в особой версии гена Sirt6, который помогает клеткам эффективнее ремонтировать повреждения и уже известен своей ролью в продлении жизни у мышей.
Летучие мыши Myotis brandtii: крылатые Мафусаилы
В дикой природе летучая мышь живет около 30 лет. Однако одну особь ночницы Брандта (Myotis brandtii) поймали спустя 41 год после того, как ее изначально окольцевали. И она была все еще здоровой и бодрой.
Ученая Эмма Тилинг, которая изучает летучих мышей, объясняет:
«Это эквивалент 240–280 человеческих лет — и при этом без особых признаков старения».
Команда Тилинг изучала летучих мышей Myotis myotis во Франции в течение 8 лет. Животных ловили, брали образцы крови и анализировали, как меняется их организм с возрастом. Затем данные сравнили с результатами исследований у мышей, волков и людей — единственных существ, для которых есть такие же долгосрочные наблюдения.
Главный вопрос исследования звучал так: «Когда летучие мыши стареют, происходят ли у них такие же негативные изменения, какие мы наблюдаем у других млекопитающих, включая человека?»
Ответ оказался удивительным — нет. У большинства млекопитающих с возрастом уменьшается количество молекул мРНК, участвующих в восстановлении клеток. У летучих мышей, напротив, эти защитные механизмы становятся сильнее.
Также оказалось, что у долгоживущих летучих мышей эпигенетические метки (химические маркеры, регулирующие работу генов) изменяются медленнее, чем у других млекопитающих. У короткоживущих видов, таких как мыши, эти метки со временем становятся хаотичными, а у летучих мышей остаются стабильными.
Как секреты долголетия животных помогут людям?
Узнав, как животные-долгожители обходятся со старением, мы сможем использовать эти знания в медицине. Уже сегодня ученые разрабатывают препараты, которые:
- стимулируют выработку HMW-HA у людей;
- тормозят разрушение этой молекулы в организме;
- копируют механизмы контроля качества белков у долгоживущих видов.
Конечно, до таблеток бессмертия еще далеко. Но работа идет — с оглядкой на лучших биологических «учителей».
Еще одна многообещающая область — изучение транскриптома, то есть активности генов в клетках. Ученые сравнивают, какие гены активны у долгоживущих видов, и находят общие черты.
Например, у голых землекопов и летучих мышей активнее гены, связанные с ремонтом ДНК, защитой от окислительного стресса и утилизацией поврежденных белков. Если мы научимся «включать» такие гены у людей, это может стать настоящим прорывом в области иммортализма.
Наконец, белки тихоходок могут быть полезны в биомедицине — от замедления старения до хранения клеток и разработки лекарств, например, для больных гемофилией. Исследования в этой области активно продолжаются.
Заключение
Старение и связанные с ней возрастные болезни — это не приговор, а биологическая загадка. И, похоже, природа уже нашла к ней множество нестандартных ответов, от гиалуроновой кислоты голых землекопов до эпигенетических часов летучих мышей и биостаза тихоходок.
А ученые шаг за шагом раскрывают механизмы, которые могут подарить нам лишние годы жизни.
Так что следите за новостями науки. Возможно, скоро мы все будем жить без рака и инфаркта как голые землекопы, только с лучшей прической!