Вечно молодой: вещество, которое замедляет «смерть» клеток, — рассказываем об открытии ученых

Мы все хотим прожить долгую и здоровую жизнь. Однако, что именно подразумевается под долгой жизнью? Это период, когда человек чувствует себя бодрым и здоровым, прежде чем неизбежно наступит старость.

Редакция Городских порталов подготовила для вас научный материал, который поможет лучше понять этот вопрос. Нам придется обратиться к школьным урокам биологии, чтобы разобраться в этой теме. Но не волнуйтесь, мы уверены, что вы их не прогуливали.

Обращаем ваше внимание, что данный текст носит исключительно информационный характер. Мы не рекомендуем применять на себе какие-либо средства или методы омоложения, поскольку это может быть опасно для вашего здоровья и жизни.

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре сделали открытие, которое может привести к новым методам продления жизни и улучшения здоровья. Они обнаружили, что механизмы, ответственные за «самоуничтожение» клеток при их неправильной работе, могут быть использованы для их омоложения и укрепления.

Исследователи предложили использовать процесс апоптоза не для уничтожения клетки, а для ее очищения от неработающих митохондрий. Это позволяет клетке стать более здоровой и энергичной. Однако пока еще многое остается неясным, и требуются дополнительные исследования для полного понимания этого процесса.

Митохондрии — это энергетические станции наших клеток, которые обеспечивают нас энергией для всех видов деятельности, от движения до мыслительной активности.

Джоэл Ротман, профессор молекулярной биологии, подчеркивает, что мы представляем собой уникальное гибридное существо, возникшее в результате слияния двух независимых эволюционных линий: митохондрий, которые когда-то были самостоятельными бактериями, и остальной части клетки.

Наличие у человека двойного эволюционного происхождения говорит о том, что в каждой нашей клетке ДНК расположена в двух отдельных «отсеках»:

• в ядре, где находится большая часть генома;
• и в митохондриях, имеющих собственную ДНК — наследие их бактериального прошлого.
  

С возрастом в организме человека накапливаются повреждения ДНК в митохондриях — клеточных «электростанциях», что приводит к возрастному упадку. Однако, как отмечает Ротман, открытие позволяет удалять дефектные митохондрии и тем самым омолаживать клетки.

Результаты исследования, опубликованные в научном журнале eLife, демонстрируют, что биологический механизм, функционирующий как «выключатель» для потенциально опасных клеток, таких как раковые, также способен устранять дефектные митохондриальные ДНК.

Как утверждает Прадип Джоши, старший научный сотрудник и соавтор публикации, старение можно рассматривать как митохондриальное заболевание. Если бы мы могли устранить повреждения митохондрий, то смогли бы увеличить продолжительность жизни и улучшить здоровье.

Исследователи обнаружили систему очистки поврежденных митохондрий с помощью микроскопического червя C. elegans. Этот маленький организм внес значительный вклад в науку, и его модели были удостоены шести Нобелевских премий.

Обнаружено, что ферменты, которые играют ключевую роль в процессе разрушения клеток, также важны для устранения поврежденной митохондриальной ДНК. В случае отсутствия этих ферментов происходит накопление дефектных митохондрий.

Ротман и его команда были поражены, когда выяснили, что процесс удаления поврежденных митохондрий происходит иначе, чем обычно используемый механизм для избавления от лишних клеток, хотя в нем задействованы одни и те же белки.

Радостная новость заключается в том, что ученые смогли добиться снижения накопления и передачи дефектных митохондрий. Они выявили изменение гена, которое замедляет старение у животных и увеличивает продолжительность их жизни. Есть вероятность, что в скором времени это открытие будет применено и к людям.

Исследователи из Института Бака сделали открытие — они обнаружили молекулу, которая может замедлить старение клеток. Эту молекулу назвали MIC, и она способна поддерживать здоровье митохондрий.

В результате исследований было выявлено, что MIC активизирует процесс митофагии, который направлен на удаление и утилизацию поврежденных митохондрий в организме. Это помогает поддерживать нормальную работу органелл.

MIC — это кумарин, который содержится в некоторых растениях, например корице.

Кумарины обладают рядом полезных свойств: они могут действовать как антиоксиданты, а также имеют антикоагулянтное, антибактериальное, противовирусное и антигипергликемическое действие.

Из методического пособия по фармакогнозии «Растения и сырье, содержащие фенольные соединения» мы узнали, что кумарины широко распространены в природе.

Чаще всего они встречаются в высших растениях, но также могут быть обнаружены в грибах и лишайниках. Кумарины особенно характерны для таких семейств, как бобовые, сельдерейные, рутовые и камнеломковые.

Эти соединения обычно находятся в различных частях растений: корнях, коре и плодах. В случае сельдерейных растений кумариновые соединения могут накапливаться в эфирно-масличных канальцах.

Интересно, что в одном растении может содержаться от 5 до 10 различных видов кумаринов. Содержание этих соединений в разных растениях может варьироваться. Например, у фенхеля оно составляет от 0,2 до 10%.

В ходе исследований ученые провели эксперименты на червях вида C. elegans и выяснили, что MIC способен снижать патологические процессы, связанные с нейродегенеративными заболеваниями. Кроме того, в результате экспериментов с мышечными клетками мышей было установлено, что MIC положительно влияет на функционирование митохондрий.

Это не значит, что мы должны срочно переходить на питание корой и пить кофе только с добавлением корицы. Исследования в этой области вселяют надежду на то, что удастся продлить период здоровой и активной жизни для всех людей.

Как продлить свою жизнь уже сейчас

Ученые из Великобритании опубликовали результаты исследования в журнале Science Daily, которые свидетельствуют о том, что регулярная быстрая ходьба может способствовать увеличению продолжительности жизни человека.

Ученые из Университета Лестера провели исследование, изучив генетическую информацию 405 981 участника среднего возраста.

В ходе эксперимента исследователи использовали данные о теломерах участников. К испытуемым были прикреплены специальные устройства, которые фиксировали их физическую активность.

Теломеры — это биомаркеры старения организма. Они представляют собой защитные «колпачки» на конце каждой хромосомы, которые состоят из повторяющихся последовательностей некодирующей ДНК.

Теломеры защищают хромосому от повреждений, подобно тому как колпачок на конце шнурка предотвращает его распутывание. Однако с каждым делением клетки теломеры становятся короче. Когда они становятся слишком короткими, клетка больше не может делиться. Этот процесс называется «репликативным старением»** или «клеточным старением».

Было обнаружено, что регулярная быстрая ходьба способствует удлинению теломер, независимо от наличия других видов физической активности в жизни человека.

Хотя на данный момент нет полной ясности в вопросе о том, как длина теломер связана с заболеваниями, существует предположение, что накопление стареющих клеток может быть одной из причин возникновения таких симптомов, как слабость и возрастные болезни.

В ходе исследований также была выявлена связь между мышечной слабостью и ускоренным биологическим старением.

Так, результаты эксперимента показали, что чем слабее сила хвата, тем старше биологический возраст человека.

Ученые из Мичиганского медицинского университета изучили связь между биологическим возрастом и силой хвата у 1274 людей среднего и старшего возраста.

Для этого они использовали три «ускорителя старения», которые основаны на метилировании ДНК — процессе, позволяющем оценить темпы старения организма. Эти ускорители были созданы на основе данных различных исследований, посвященных диабету, сердечно-сосудистым заболеваниям, раку, инвалидности, болезни Альцгеймера, воспалениям и ранней смертности.

Исследования показывают, что у пожилых людей существует связь между снижением силы хвата и ускорением биологического старения, которое определяется по часам метилирования ДНК. Поэтому регулярные тренировки кистей с помощью мячика могут стать одним из способов поддержания активного долголетия.