Умеренный холод эффективно продлевает жизнь и замедляет возрастные изменения у животных. Однако то, как именно низкие температуры запускают эти полезные эффекты на молекулярном уровне, оставалось во многом неясным. Теперь учёные из Кёльнского университета расшифровали сигнальную систему, которая регулируется метаболитами в разных тканях. Результаты опубликованы в научном журнале Nature.
© Газета.Ru
В исследовании на нематоде Caenorhabditis elegans ученые показали связь между холодом, увеличением продолжительности жизни и протеостазом — поддержанием гомеостаза белков. Выяснилось, что мышцы работают как «центральная фабрика», производя метаболит дигидробиоптерин (BH2).
BH2 затем транспортируется в другие ткани, где используется для выработки аминокислоты тирозина. Этот метаболический путь помогает укрепить клеточный механизм, отвечающий за поддержание функциональных белков.
Ученые также подтвердили находки на клеточных моделях болезни Хантингтона и бокового амиотрофического склероза (БАС) — возрастных нейродегенеративных заболеваний, при которых накапливаются повреждённые белки.
«Мы рады показать, что умеренно холодные температуры запускают значительное производство конкретного метаболита BH2, который синтезируется, хранится и затем высвобождается мышечной тканью. BH2 затем направляется в другие части тела, где помогает поддерживать белковый гомеостаз и здоровье тканей во время старения», — объяснил руководитель исследования Дэвид Вильчес.
По его словам, результаты предполагают, что воздействие на одну ткань, например мышцы, может обеспечить защиту всего организма. Это открывает новые пути для терапевтических подходов.
Основываясь на предыдущих исследованиях, ученые проверили, можно ли воспроизвести полезные эффекты холода с помощью добавок метаболитов. Введение BH2 и тирозина оказалось достаточным для защитного эффекта как у C. elegans, так и в клеточных культурах. Это говорит о том, что метаболиты могут воспроизвести часть полезных эффектов холода.
«Мы были искренне удивлены, обнаружив, что добавки значительно продлили жизнь даже при стандартных и более тёплых температурах. Дальнейшие эксперименты на человеческих клетках побуждают нас искать методы лечения, имитирующие полезные эффекты холода без изменения температуры тела», — говорит Вильчес.
Ученые подчеркивают: на текущем этапе исследований ещё слишком рано говорить о разработке «таблетки», воспроизводящей эффект продления жизни от холода. Однако результаты дают хорошую отправную точку для дальнейших исследований метаболитных методов лечения болезни Хантингтона и БАС.
Ранее ученые выяснили, что алкоголь заставляет иммунные клетки разрушать мозг.
