Генетическое открытие у червей предполагает возможность раздельного контроля продолжительности жизни и здоровья
В статье, опубликованной в Nature Communications, исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга и Детской больницы UPMC в Питтсбурге сообщают об удивительном открытии: могут существовать молекулярные переключатели, которые контролируют продолжительность жизни (lifespan) и продолжительность здоровой жизни (healthspan) по отдельности.
Healthspan — это период жизни, когда организм сохраняет здоровье, и он оценивается по набору параметров, таких как подвижность и устойчивость к инфекциям. Это понятие отличается от lifespan — общей продолжительности жизни. Старший автор работы Арджуманд Гази, доктор философии, отмечает, что, хотя healthspan изучать сложнее, в долгосрочной перспективе именно его модификация может быть более важной. Она вспоминает греческий миф об Эос и Тифоне, чтобы описать разницу: «Богиня Эос попросила для своего смертного возлюбленного Тифона вечную жизнь, но забыла попросить вечную молодость. Тифон жил вечно, но как дряхлый и немощный старик».
В текущем исследовании команда Гази сосредоточилась на белке TCER-1 у червя Caenorhabditis elegans. Их предыдущие работы показали, что TCER-1 способствует долголетию у червей и также критически важен для их фертильности.
Поскольку гены долголетия у многих животных повышают устойчивость к стрессорам, например, инфекциям, исследователи ожидали, что удаление TCER-1 сделает червей менее устойчивыми.
К их большому удивлению, наблюдался прямо противоположный эффект. При заражении бактериями, воздействии повреждающего ДНК излучения или высоких температур черви без TCER-1 выживали гораздо дольше, чем нормальные черви. С возрастом у них также лучше сохранялась подвижность, и они были менее склонны к образованию белковых агрегатов, вызывающих нейродегенеративные заболевания у человека. И наоборот, повышение уровня TCER-1 сверх нормы подавляло иммунную защиту животного.
«Я был уверен, что где-то допустил ошибку», — говорит ведущий автор исследования Фрэнсис Амрит, доктор философии. — «Но я повторил эксперименты и понял, что TCER-1 не похож ни на один другой ген долголетия, который мы видели раньше, — он фактически подавлял иммунную устойчивость».
Интересно, что TCER-1, по-видимому, мог оказывать свое влияние только до тех пор, пока животные были молоды и способны откладывать яйца.
«Я сравниваю TCER-1 у C. elegans с диджеем, который управляет басами, высокими частотами и другими тонами, чтобы музыка звучала идеально», — говорит Амрит. — «В репродуктивном возрасте TCER-1 настраивает все молекулярные «ручки», чтобы обеспечить эффективное размножение и распространение вида, частично за счет перенаправления ресурсов, предназначенных для борьбы со стрессом».
Гази предостерегает, что пока рано делать какие-либо выводы о здоровье человека, но отмечает, что это открытие должно изменить наше понимание молекулярных основ старения.
«Будет интересно понять, как организм распределяет ресурсы», — размышляет Гази. — «Например, смогут ли женщины однажды принимать таблетку, когда решат прекратить рожать детей, чтобы улучшить свой healthspan, перенаправив ресурсы, используемые для репродукции, на повышение устойчивости к стрессу?»