Запах еды контролирует клеточную рециркуляцию и влияет на продолжительность жизни

Запах пищи вызывает в нашем организме различные физиологические процессы. Например, выработка слюны и пищеварительных ферментов стимулируется ещё до фактического приёма пищи, чтобы подготовить желудочно-кишечный тракт к предстоящему процессу пищеварения. В здоровом организме эта координация зависит от динамического баланса между образованием и деградацией белков (протеостаз). Это играет важную роль для рециркуляции клеток и в процессе старения.

Учёные лаборатории Торстена Хоппе в Кёльнском университете продемонстрировали влияние запахов пищи на протеостаз. Экспериментальные исследования проводились на круглом черве Caenorhabditis elegans, фундаментальном модельном организме в биомедицинских исследованиях. Их открытие: два из 358 нейронов, формирующих нервную систему нематоды, являются частью обонятельной системы и, следовательно, важны для восприятия запаха.

Исследователи смогли раскрыть влияние обоняния на физиологию пищеварительного тракта, изучая рециркуляцию зелёных флуоресцентных белков в кишечнике. Чем ярче зелёный флуоресцентный сигнал внутри червей, тем сильнее накопление клеточных отходов, что сильно коррелирует с дефектной деградацией белков.

Лежащие в основе процессы опосредованы регуляторной микроРНК молекулой mir-71. Эта молекула регулирует генетическую программу обонятельных нейронов и последующие процессы деградации в пищеварительном тракте. Однако, если этот механизм заблокирован, процессы клеточной рециркуляции ослабевают, а продолжительность жизни животного сокращается. Другими словами, круглые черви с нефункциональным обонянием живут меньше — сильное указание на его физиологическую значимость.

Этот механизм централен для правильной обработки обонятельных сигналов и опосредует адаптации в клетках кишечника. «Мы предполагаем, что таким образом организм координирует приём пищи и эффективную деградацию», — сказал первый автор работы доктор Фабиан Фингер, недавно получивший за неё премию Клауса Либрехта Кёльнского университета.

«Влияние запахов на клеточном уровне — плохо изученная область, — говорит Торстен Хоппе. — Хорошо известно, что нарушения восприятия запахов связаны с нейродегенеративными заболеваниями. Мы будем дальше исследовать влияние восприятия запахов на связанные со старением расстройства, такие как болезнь Альцгеймера или Паркинсона».