Израильские ученые работают над омоложением метаболизма по мере старения

С помощью генетических манипуляций над бирюзовыми киллифишами, доктор Итамар Харел и его коллеги из Еврейского университета в Иерусалиме работают над восстановлением метаболического здоровья позвоночных по мере их старения. Группа ученых опубликовала исследование в рецензируемом издании Developmental Cell.

Доктор Харел надеется, что его настройка биосинтеза энергии на клеточном уровне у рыб и других позвоночных приведет к созданию лекарственной терапии  для пожилых людей, которые болеют из-за сниженной способности организма правильно реагировать на доступность питательных веществ на клеточном уровне. Например, диабет 2 типа часто встречается у пожилых людей, поскольку им труднее контролировать уровень глюкозы в крови. Они, как правило, имеют высокий уровень сахара в крови даже после голодания.

“Эта неспособность снизить уровень сахара или снижение пластичности метаболизма является основной причиной многих возрастных заболеваний, помимо диабета. Это связано в том числе с снижением когнитивных функций”, – отметил доктор.

Харел сосредоточил исследования на критическом ферменте AMPK (AMP-активируемая протеинкиназа), который действует как регулятор энергии клетки. Он определяет уровни энергии и решает, сразу же вкладывать больше энергии для размножения и роста или экономить энергию и тем временем просто перерабатывать некоторые существующие молекулы. Исследователи обнаружили, что активация AMPK продлевает жизнь плодовой мушке. Однако те же действия с мышами не продлили жизнь и даже привели к патологиям. Ученые предположили, что проблема вызвана тем, что AMPK представляет собой сложный фермент, состоящий из нескольких белков, и каждый орган тела имеет свою версию этого фермента.

“Мы не манипулировали генетически AMPK напрямую. Вместо этого мы мутировали одну копию гена APRT, который кодирует фермент, производящий AMP из аденина”, – сказал Харел.

АМФ (аденинмонофосфат) является предшественником АТФ (аденозинтрифосфата), энергетической “валюты” организма. Внедрив мутацию, исследователи подавили способность клетки производить АМФ, полагая, что это заставит клетку “думать”, что у нее меньше доступной энергии и что она голодает, хотя вокруг много питания. Манипулируя компонентами процесса выработки энергии, но не самим сенсорным ферментом AMPK, команде удалось получить киллифишей, которые жили дольше обычного, демонстрируя при этом признаки устойчивости к патологиям, связанным с возрастом.

“Эти “старые мутанты” были устойчивыми к диете с высоким содержанием жиров, что обычно приводит к накоплению липидов в печени. У них был низкий уровень глюкозы после голодания, как у молодых рыб, то есть их метаболизм был полностью омоложен”, – сказал Харел.

Неожиданно оказалось, что этот процесс произошел только у самцов рыб. На молекулярном уровне существуют функциональные различиям между самцами и самками. Дальнейшее изучение этих сценариев, связанных с полом, имеет решающее значение, поскольку многие возрастные заболевания по-разному проявляются у мужчин и женщин.

Харел подчеркнул, что его цель этого исследования метаболизма не в том, чтобы значительно увеличить продолжительность жизни человека как таковую. Скорее, это поиск возможности жить с как можно меньшим количеством болезней по мере взросления.