Показано новое свойство белка митохондрий — он продлевает жизнь
Новая физиологическая характеристика известного митохондриального белка гуманина была выявлена учеными из США. Об этом 23 июня сообщает научное издание Aging.
Новое исследование впервые показало, что маленький митохондриальный пептид гуманин (humanin) оказывает существенное влияние на здоровье и долголетие, как людей, так и животных.
Ученые из школы геронтологии им. Леонарда Дэвиса университета Южной Каролины продемонстрировали, что повышение содержания гуманина в организме благотворно влияет на продолжительность жизни и снижает риск нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.
«Давно известно, что гуманин помогает предотвратить многие возрастные заболевания, и здесь впервые было показано, что он также может увеличить продолжительность жизни», — сказал руководитель исследования, профессор геронтологии, медицины и биологических наук Пинхас Коэн.
Когда ученые команды профессора Коэна модифицировали гены у лабораторных животных, таких как круглые черви (нематоды) C.elegans или мыши с тем, чтобы организм производил больше гуманина, продолжительность жизни подопытных особей выросла.
У мышей, как показали авторы, снижение уровня гуманина на 40% происходит в течение первых 18 месяцев жизни. Аналогичный процесс происходит у приматов, у макак-резус, в возрасте от 19 до 25 лет. А вот у знаменитого устойчивого к старению голого землекопа (Heterocephalus glaber) гуманин в течение его 30-летней жизни снижается очень медленно.
Что касается человека, то количество гуманина в организме людей, чьи родители были долгожителями, оказалось выше, чем у людей из контрольной группы (число участников в группах было 18 и 19 человек соответственно). А, как известно, те, чьи родители доживают до 100-летнего возраста, статистически сами живут в среднем дольше.
Примечателен тем не менее тот факт, что более высокие уровни гуманина были связаны не только с увеличением продолжительности жизни, но и с меньшим количеством потомства. Этот феномен был замечен как у нематод и у мышей, так и у долгожителей.
«Этот компромисс между долголетием и размножением, как полагают, обусловлен эволюционно сохраняющимся балансом между использованием энергии для производства большего количества потомства или использованием энергии для поддержания организма для будущих репродуктивных усилий», — пояснил первый автор статьи Кельвин Йен. «С точки зрения эволюции, цель жизни — размножаться, и тогда все готово, но если вы не можете размножаться, вам следует постараться побродить как можно дольше, и побочным эффектом этого является долголетие».
В своей работе авторы показали также, что низкие уровни гуманина могут увеличить риск заболевания и снизить устойчивость к организма к действиям токсинов.
В спинномозговой жидкости пациентов с болезнью Альцгеймера ученые обнаружили уровни гуманина значительно меньшие, чем в таких же образцах людей без деменции. А в образцах пуповинной крови новорожденных высокие уровни гуманина коррелировали с высоким числом копий митохондриальной ДНК (мтДНК), то есть с количеством копий митохондриального генома, присутствующего в каждой клетке. А ведь уменьшение числа копий митохондриальной ДНК (мтДНК) связывают с такими болезнями, как рак, болезни почек и сердечно-сосудистые заболевания.
На мышах же было показано, что гуманин защищал от инсульта, вызванного токсином. В дополнение, введение искусственного аналога гуманина мышам «среднего» возраста вызывало улучшение метаболизма организма грызунов.
По словам профессора Коэна, проделанная его научной командой работа обозначила перспективы использования гуманина как потенциально мощного регулятора продолжительности жизни и как терапевтического средства для лечения различных возрастных заболеваний.
Напомним, что гуманин был открыт 20 лет назад. Это маленький пептид, кодирующийся геномом митохондрий. Гуманину принадлежит критическая роль в подавлении окислительного стресса. Концентрация гуманина в крови снижается по мере старения.
