Омолодили клетки стариков
Группа японских физиологов опубликовала статью, в которой описывается, как остановить старение клеток. Они проверили популярную гипотезу о том, что работа митохондрий, органелл, вырабатывающих энергию, с возрастом быстро ухудшается. Оказалось, что омолодить клетки можно даже у 97-летнего человека, «сбросив» их.
Джуничи Хайаши
Профессор Университета Цукуба, Япония. Специалист в области генетики и молекулярной биологии. Студенты прозвали его «Белый лев» из-за его седых волос и трубного голоса.
Митохондрии — это то, чем дышат наши клетки. Здесь органические вещества, которые мы получаем с пищей, сжигаются — окисляются кислородом — а выделяемая энергия сохраняется. С возрастом ваши митохондрии стареют — они начинают менее активно сжигать питательные вещества. Кроме того, они производят все больше и больше опасных свободных радикалов, от которых страдают и стареют клетки, а вместе с ними и все тело. Это одна из основных гипотез старения человека (и не только).
Новое исследование Университета Цукуба (Япония) показывает, что старые клетки включают генетическую программу, которая подавляет выработку глицина в митохондриях. Недостаток этой аминокислоты нарушает синтез белков, необходимых митохондриям, и их работа ухудшается. Мы стареем и умираем.
Японским ученым удалось не только обратить вспять процесс старения митохондрий, но и омолодить клетки, которые их содержат. Мы получили комментарий от Дзюнъити Хаяши, директора по исследованиям.
Кот Шредингера] Ваша работа показывает, что старение вызывается «собственным желанием» клетки, а не вредным влиянием окружающей среды. Правда?
Эпигенетика — это изменения генов, не влияющие на наследственность. Это звучит необычно, но это довольно устоявшаяся концепция того, как работает ДНК. Мутация не обязательна для изменения работы генов, они могут быть изменены другими способами. Например, типичным методом является метилирование, при котором изменяется химический состав нуклеотидов с метильными группами — простых химических соединений с одним углеродом и тремя атомами водорода. Эти группы блокируют действие генов.
Дзюнъити Хаяси] Я согласен с вашим описанием, если вы считаете, что «внутреннее желание» является синонимом «запрограммированного процесса». Кроме того, нельзя полностью исключить «вредное влияние окружающей среды» из числа причин старения, поскольку сюда также входят нездоровый образ жизни, такой как курение, переедание и отсутствие физических упражнений. Все эти факторы способствуют формированию метаболических синдромов и способствуют старению организма. Самый важный момент, который мы хотели бы выделить, — это то, что возрастные респираторные нарушения в фибробластах человека вызываются не мутациями, а эпигенетикой и обратимой регуляцией.
CS] Можно ли считать это «добровольное старение» митохондрий еще одним примером альтруизма в природе? Поскольку клетка ослабляет митохондрии вопреки собственным интересам, именно из-за этого тело постепенно теряет свою силу и в конечном итоге умирает. Но это освобождает место для следующего поколения.
Вы совершенно правы.
Как вы думаете, у каких эукариот — содержащих ядра организмов, в том числе и у людей, — впервые появилась эта «добровольная» митохондриальная слабость? И насколько вы предполагаете, что такая регуляция функции митохондрий является обычным явлением?
Это очень интересный и сложный вопрос. Дело в том, что старение очень по-разному проявляется у разных эукариот. Некоторые растения и гидры, например, стареют так медленно, что могут жить тысячи лет, согласно недавней публикации в Nature. Мы еще не знаем, есть ли какой-то общий механизм, вовлеченный в эти довольно разные по внешнему виду процессы.
KS] Что бы вы еще хотели рассказать нашим читателям о своей работе?
[DH] Наши результаты показывают, что глицин помогает предотвратить возрастные респираторные дефекты в старых фибробластах. В любом случае будь остороженпри употреблении глицина. Например, недавнее исследование показало, что эта аминокислота может способствовать росту опухоли. Итак, прежде чем рекомендовать людям активно использовать глицин, нам нужно поработать и узнать больше о преимуществах и рисках.
Наша смерть запрограммирована? Специально для «Кота Шрёдингера» — Владимир Скулачёв об эксперименте Джуничи Хайаши.
Опубликовано в кошке Шредингера № 7-8 (9-10) за июль-август 2015 г.
