Осы могут хранить секрет замедления старения
Ученые обнаружили, что осы-наездники Nasonia vitripennis (jewel wasps) способны замедлять свою биологическую скорость старения. Исследование показало, что их личинки могут входить в естественное состояние диапаузы — своеобразной «паузы» в развитии, после выхода из которой взрослые особи получают удивительное преимущество.
Работа ученых из Университета Лестера опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Она демонстрирует, что эта пауза в развитии существенно продлевает продолжительность жизни и замедляет ход так называемых «эпигенетических часов» — молекулярных маркеров старения.
Старение — это не просто хронологический возраст, но и биологический процесс, оставляющий молекулярные «отпечатки» на ДНК. Один из наиболее точных маркеров этого процесса — эпигенетические часы, которые отслеживают химические изменения в ДНК (метилирование), накапливающиеся с возрастом.
Чтобы изучить эту связь, команда под руководством профессора Эймонна Маллона использовала Nasonia vitripennis. Этот мелкий насекомый становится мощной моделью для исследований старения, поскольку, в отличие от многих других беспозвоночных, у него есть функционирующая система метилирования ДНК, как и у человека, а короткая продолжительность жизни идеальна для экспериментов.
Исследователи подвергли матерей-ос воздействию холода и темноты, что спровоцировало у их потомства состояние, подобное спячке — диапаузу. Эта естественная «кнопка паузы» увеличила взрослую продолжительность жизни потомства более чем на треть.
Что еще более примечательно, осы, прошедшие через диапаузу, старели на 29% медленнее на молекулярном уровне по сравнению с контрольной группой. Их эпигенетические часы тикали более неторопливо. Это первое прямое доказательство того, что скорость биологического старения может регулироваться на этапе развития у беспозвоночного.
«Это похоже на то, как если бы осы, взявшие перерыв в начале жизни, вернулись с дополнительным временем "в банке"», — сказал профессор эволюционной биологии Эймонн Маллон, старший автор исследования.
Хотя некоторые животные могут замедлять старение в состояниях покоя, это исследование впервые показывает, что преимущества могут сохраняться и после возобновления развития. Более того, молекулярное замедление было связано с изменениями в ключевых биологических путях, консервативных у разных видов, включая пути, вовлеченные в инсулиновую и нутриентную сигнализацию. Эти же пути являются мишенями для антивозрастных интервенций у людей.
Новизна и неожиданность исследования в том, что оно демонстрирует долгосрочное, экологически запускаемое замедление старения в системе, которая одновременно проста и релевантна для биологии человека. Это убедительное доказательство того, что события ранней жизни могут оставлять долговременные следы не только на здоровье, но и на скорости самого биологического старения.
«Nasonia vitripennis с его генетическими инструментами, измеримыми маркерами старения и четкой связью между развитием и продолжительностью жизни теперь — восходящая звезда в исследованиях старения. Эта крошечная оса может хранить большие ответы на вопрос о том, как мы можем нажать на паузу в процессе старения», — добавил профессор Маллон.