Процесс старения на клеточном уровне можно не только остановить, но и обратить вспять. Ученым в США удалось довести мышцы 6-летней мыши до состояния мышц 60-месячной мыши, что эквивалентно 40 годам омоложения органов XNUMX-летнего ребенка. В свою очередь, ученые из Германии омолодили мозг, заблокировав всего одну сигнальную молекулу.
Группа ученых Гарвардской медицинской школы под руководством проф. генетик Дэвида Синклера, сделал это открытие как бы по случаю исследования внутриклеточной передачи сигналов. Это происходит за счет взаимодействия сигнальных молекул. Обычно это белки, которые с помощью химических соединений в своей структуре передают данные из одной области клетки в другую.
Как выяснилось в ходе исследований, нарушение связи между ядром клетки и митохондриями приводит к ускоренному старению клеток. Однако этот процесс можно обратить вспять — в исследованиях на мышиной модели было обнаружено, что восстановление внутриклеточной связи омолаживает ткань и заставляет ее выглядеть и функционировать так же, как у молодых мышей.
Процесс старения в клетке, обнаруженной нашей командой, чем-то напоминает брак – когда она молода, она общается без проблем, но со временем, когда она живет в непосредственной близости в течение многих лет, общение постепенно прекращается. Восстановление связи, напротив, решает все проблемы, – сказал проф. Синклер.
Митохондрии являются одними из наиболее важных клеточных органелл размером от 2 до 8 микрон. Они являются местом, где в результате процесса клеточного дыхания в клетке вырабатывается большая часть аденозинтрифосфата (АТФ), который является ее источником энергии. Митохондрии также участвуют в передаче сигналов клеток, росте и апоптозе, а также в контроле всего жизненного цикла клеток.
Исследования группы проф. В центре внимания Синклера была группа генов, называемых сиртуинами. Это гены, которые кодируют белки Sir2. Они принимают участие во многих непрерывных процессах в клетках, таких как посттрансляционная модификация белков, подавление транскрипции генов, активация механизмов репарации ДНК и регуляция метаболических процессов. Согласно предыдущим исследованиям, один из основных кодирующих генов, SIRT1, может быть активирован ресвератолом – химическим соединением, которое содержится, среди прочего, в винограде, красном вине и некоторых сортах орехов.
Геному можно помочь
Ученые нашли химическое вещество, которое клетка может конвертировать в НАД+, восстанавливающее связь между ядром и митохондриями посредством правильного действия SIRT1. Быстрое введение этого соединения позволяет полностью обратить вспять процесс старения; медленно, т.е. по прошествии длительного времени значительно замедлить его и уменьшить его последствия.
В ходе эксперимента ученые использовали мышечную ткань двухлетней мыши. Ее клетки снабжали химическим соединением, которое трансформировалось в НАД+, проверяли показатели инсулинорезистентности, мышечной релаксации и воспаления. Они указывают на возраст мышечной ткани. Как оказалось, после генерации дополнительного НАД+ мышечная ткань 2-летней мыши ничем не отличалась от ткани 6-месячной мыши. Это было бы похоже на омоложение мышц 60-летнего человека до состояния 20-летнего.
Кстати, выяснилась важная роль, которую играет HIF-1. Этот фактор быстро разлагается в условиях нормальной концентрации кислорода. Когда его меньше, он накапливается в тканях. Это происходит по мере старения клеток, а также при некоторых формах рака. Это могло бы объяснить, почему риск развития рака увеличивается с возрастом, и в то же время показывает, что физиология образования рака аналогична физиологии старения. «Благодаря дальнейшим исследованиям риск должен быть снижен», — говорит доктор Ана Гомес из команды профессора Синклера.
В настоящее время исследования проводятся уже не на тканях, а на живых мышах. Ученые из Гарвардской медицинской школы хотят посмотреть, какой продолжительной может стать их жизнь после использования нового способа восстановления внутриклеточной связи.
Хотите замедлить процессы старения кожи? Попробуйте добавку с коэнзимом Q10, крем-гель при первых признаках старения или воспользуйтесь легким облепиховым кремом Sylveco от первых признаков старения из предложения Медонет Маркет.
Одна молекула блокирует нейроны
В свою очередь, группа ученых из немецкого онкологического исследовательского центра – Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) под руководством доктора Ани Мартина-Виллальбы исследовала еще один важный аспект процесса старения – снижение концентрации внимания, логического мышления и памяти. Эти эффекты вызваны уменьшением количества нейронов в мозге с возрастом.
Команда идентифицировала сигнальную молекулу в мозгу старой мыши под названием Dickkopf-1 или Dkk-1. Блокирование его производства путем подавления гена, ответственного за его создание, привело к увеличению количества нейронов. «Блокируя Dkk-1, мы освободили нейронный тормоз, вернув производительность пространственной памяти к уровню, наблюдаемому у молодых животных», — сказал доктор Мартин-Виллальба.
Нейральные стволовые клетки находятся в гиппокампе и отвечают за образование новых нейронов. Конкретные молекулы, находящиеся в непосредственной близости от этих клеток, определяют их предназначение: они могут оставаться неактивными, обновляться или дифференцироваться в два типа специализированных клеток мозга: астроциты или нейроны. Сигнальная молекула под названием Wnt поддерживает образование новых нейронов, а Dkk-1 отменяет ее действие.
Также проверьте: У вас есть прыщи? Вы будете молодыми дольше!
Старшие мыши, заблокированные Dkk-1, показали почти такую же производительность в задачах памяти и распознавания, что и молодые мыши, поскольку их способность обновляться и генерировать незрелые нейроны в их мозге была установлена на уровне, характерном для молодых животных. С другой стороны, молодые мыши без Dkk-1 показали меньшую предрасположенность к развитию постстрессовой депрессии, чем мыши того же возраста, но с наличием Dkk-1. Это означает, что, вызывая уменьшение количества Dkk-1, он также может не только увеличивать объем памяти, но и противодействовать депрессии.
Ученые говорят, что теперь необходимо будет разработать серию тестов биологических ингибиторов Dkk-1 и разработать методы создания лекарств, которые позволили бы их использовать. Это будут препараты, которые будут действовать многосторонне – с одной стороны, они будут противодействовать утрате памяти и способностей, известных пожилым людям, а с другой стороны, они будут действовать как антидепрессанты. Из-за важности проблемы, вероятно, пройдет около 3-5 лет, прежде чем первые препараты, блокирующие Dkk-1, появятся на рынке.