Гены управляют старением, превращая нормальные процессы в разрушительные

Старение у червей в основном происходит из-за прямого действия генов, а не из-за случайного износа или потери функций. Согласно исследованию ученых из UCL, Ланкастерского университета и Лондонского университета королевы Марии, то же самое, вероятно, справедливо и для людей.

Исследование, опубликованное в Current Biology и финансируемое Wellcome, показывает, что нормальные биологические процессы, полезные в начале жизни, продолжают «работать вхолостую» в более позднем возрасте, вызывая возрастные заболевания.

Дегенеративная часть старения, называемая «сенесценцией», является основной причиной болезней и смерти во всем мире, поскольку приводит к деменции, раку, сердечно-сосудистым заболеваниям и ХОБЛ. Однако ученые долго не могли определить ее причину.

Чтобы решить эту проблему, исследователи сосредоточились на изучении основных принципов старения, используя простых животных, таких как Caenorhabditis elegans — нематодный червь, живущий на фруктах и умирающий от старости всего через 2–3 недели.

«Обнаружение причин старения у этих маленьких существ может стать ключом к пониманию старения человека и происхождения болезней позднего возраста», — сказал профессор Дэвид Джемс (Институт здорового старения UCL), руководивший командой.

Исследование описывает, как биологические процессы, которые делают молодых червей более способными к размножению, продолжают бесполезно работать у старых червей, вызывая болезни.

«Поскольку гены, которые мы обнаружили, управляющие разрушительными процессами старения у червей, как известно, контролируют продолжительность жизни у млекопитающих, мы считаем, что результаты применимы к людям и знаменуют собой реальный сдвиг парадигмы в нашем понимании старения», — сказала доктор Марина Эскурра (UCL и университет королевы Марии), первый автор исследования.

В частности, они сосредоточились на аутофагии — процессе, при котором клетки организма потребляют собственную биомассу для рециркуляции компонентов и получения энергии. Они обнаружили, что кишечник червей «поедает» сам себя (аутофагия), чтобы создать желток, необходимый для яиц. У старых червей этот процесс вызывает сильное ухудшение состояния кишечника и ожирение из-за накопления жиров. Это, в свою очередь, способствует росту опухолей в матке и сокращает продолжительность жизни.

«Это действительно удивило нас, поскольку аутофагия обычно считается защитой от старения, а не его причиной», — сказал доктор Алекс Бенедетто, ведущий автор исследования.

Результаты предполагают параллели с эрозией костей у лактирующих млекопитающих. У женщин процесс, изначально предназначенный для вымывания кальция из костей для создания молока, может иметь негативные последствия после менопаузы, способствуя остеопорозу, остеоартриту и кальцификации кровеносных сосудов.

Когда полезные биологические программы продолжают работать в позднем возрасте, они могут превратиться в вызывающие болезни «квази-программы». Это не означает, что старение запрограммировано, а скорее, что оно является продолжением развития, движимого генетическими путями, до точки, где они становятся вредными.

Результаты этого исследования согласуются с результатами другого недавнего исследования той же команды из UCL, которое показало, как бесполезная активация генов в неоплодотворенных яйцеклетках, запрограммированных на создание эмбрионов, вызывает образование опухолей у стареющих червей.

«Оказывается, мы не похожи на машины — то, что убивает нас в старости, это не случайные повреждения, а наши собственные гены. Кажется, что естественный отбор близорук, а старение — это цена, которую мы платим», — заключил доктор Бенедетто.