Ген биологических часов влияет на старение и устойчивость к стрессу

Новое исследование показывает, что нарушение работы генов, контролирующих циркадные ритмы ("биологические часы"), может снижать способность организма справляться с окислительным стрессом, ускорять старение, повышать риск нейродегенерации и сокращать продолжительность жизни. К такому выводу пришли учёные из Университета штата Орегон, изучая плодовых мушек.

Исследование, опубликованное в журнале Aging, впервые детально показало, как ключевой ген period, участвующий в регуляции циркадных ритмов, влияет на здоровье в процессе старения.

Ключевые выводы:

• Молодые мушки-мутанты без гена period могли справляться с умеренным метаболическим стрессом (повышенный уровень активных форм кислорода в течение 24 часов).
• Средневозрастные и старые мутантные мушки теряли эту способность. У них наблюдались:
  • Снижение моторных функций (способности ползать).
  • Повышенный уровень дегенерации нейронов, аналогичный нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера у людей.
  • Сокращение продолжительности жизни: на 12% после стресса в среднем возрасте и на 20% — в старости по сравнению с нормальными мушками.

Механизм и значение:

Учёные предполагают, что ген period регулирует пути, ответственные за удаление окислительных повреждений в клетках. Его экспрессия естественным образом снижается с возрастом. Если этот механизм сохраняется у людей, это может объяснить, почему с годами падает устойчивость к стрессам.

"Каждый вид в природе сталкивается со стрессовыми событиями. Даже умеренный метаболический стресс у мух без функционального гена period приводил к более быстрому накоплению клеточных повреждений, двигательной и нейронной дегенерации и ранней смерти", — отметил Натрадж Кришнан, соавтор исследования.

Работа проводилась под руководством профессора Ядвиги Гибутович в сотрудничестве с доктором Дорис Кретчмар из Орегонского университета здоровья и науки при поддержке NIH и Oregon Partnership for Alzheimer's Research.

Учёные планируют изучить способы "оживления" биологических часов. "Понимание этих механизмов поможет определить, добавляют ли сильные циркадные ритмы воды в фонтан молодости", — заключили авторы.