В Германии нашли способ защитить клетки от старения с помощью холода
Умеренно низкие температуры запускают в организме особый биологический механизм, который помогает клеткам избавляться от вредных белков и поддерживать здоровье тканей. Ученые считают, что это открытие в будущем может лечь в основу новых методов борьбы со старением и нейродегенеративными заболеваниями.
Холод не всегда означает стресс для организма. Напротив, умеренное снижение температуры может приносить пользу здоровью и даже способствовать увеличению продолжительности жизни. К такому выводу пришли исследователи из Кельнского университета в Германии. Результаты их работы опубликованы в научном журнале Nature.
Ученые обнаружили особый механизм, связанный с метаболитом дигидробиоптерином (BH2). Это небольшая молекула, которая вырабатывается в организме и, как выяснилось, играет важную роль в защите клеток от возрастных повреждений.
Чтобы разобраться в механизме, исследователи провели эксперименты с круглыми червями Caenorhabditis elegans. При температуре 15°C, которая способствует увеличению продолжительности их жизни, в мышечных тканях активнее вырабатывался фермент CAT-4. Он стимулировал образование BH2.
Затем метаболит перемещался в другие ткани, где превращался в биологически активное вещество BH4. Оно, в свою очередь, помогало поддерживать выработку аминокислоты тирозина, необходимой для нормальной работы клеток.
Особенно важно, что этот процесс способствует поддержанию так называемого белкового гомеостаза — способности организма контролировать качество белков, своевременно удалять поврежденные молекулы и препятствовать образованию вредных белковых скоплений.
Нарушение обнаруженного механизма уменьшало положительное влияние холода на продолжительность жизни червей. Это подтвердило, что дело не только в замедлении обмена веществ при низких температурах: организм активно запускает защитные биологические процессы.
Один из самых интересных результатов исследования показал, что для запуска защитного механизма низкая температура необязательна. Когда ученые искусственно повышали уровень фермента CAT-4 в мышцах червей, продолжительность их жизни увеличивалась даже при обычной и более высокой температуре окружающей среды.
Более того, исследователи обнаружили, что BH2 может защищать клетки от накопления аномальных белков, связанных с болезнью Хантингтона и боковым амиотрофическим склерозом (БАС).
В экспериментах с человеческими двигательными нейронами добавление BH2 и тирозина также снижало признаки запрограммированной клеточной гибели.
Что это значит для человека?
По словам молекулярного биолога Давида Вильчеса, руководителя исследования, полученные результаты открывают перспективы для разработки методов лечения, которые смогут воспроизводить полезные эффекты холода без необходимости охлаждать организм.
Однако пока делать выводы о влиянии этого механизма на продолжительность жизни человека рано. Исследования проводились на нематодах и отдельных человеческих клетках, а не на людях.
Ученым еще предстоит выяснить, насколько безопасно и эффективно можно использовать обнаруженный механизм в медицинской практике. Тем не менее, открытие важно: оно показывает, что мышцы могут вырабатывать вещества, способные защищать не только сами мышечные ткани, но и другие органы и клетки организма.
Возможно, в будущем ученые научатся активировать естественные защитные механизмы организма и замедлять некоторые процессы старения без экстремального охлаждения.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
