|
Эликсир молодости может скрываться в тихоходках
|
|
|
|
Ученые, изучающие загадочных существ под названием тихоходки, возможно, нашли новый возможный инструмент в своем стремлении замедлить старение человека. Эти микроскопические восьминогие животные, которых иногда называют водяными медведями, могут выживать в условиях, которые привели бы к гибели большинства других форм жизни. Это потому, что у них есть белки, которые образуют гели внутри клеток и замедляют процессы жизнедеятельности, предотвращая повреждение клеток, и этот гель может стать эликсиром против старения. Группа международных исследователей ввела тихоходочные белки в клетки человека в лабораторных условиях, обнаружив, что они замедлились и впали в своего рода спячку - точно так же, как у "неуничтожимых" существ. Новые результаты дают ключ к разгадке способа введения клеток или тканей человека в состояние анабиоза, точно так же, как это делает тихоходка, когда она испытывает стресс. Тихоходки длиной всего в две сотых дюйма способны выдерживать огромное давление в морских глубинах, экстремально высокие и низкие температуры, полное обезвоживание, длительный голод и даже вакуум и радиацию космического пространства.
|
|
|
|
Их секрет - это своего рода анабиоз. Когда тихоходки испытывают стресс, весь их организм начинает замедляться, в том числе и на микроскопическом уровне. Они могут переходить в состояние, называемое биостазом, в котором они могут переносить почти полное обезвоживание в течение многих лет, пока вода снова не станет доступной. Теперь ученые обнаружили, что белки, которые обеспечивают биостаз у тихоходок, могут оказывать аналогичное действие на клетки человека. Старший научный сотрудник Сильвия Санчес-Мартинес из Университета Вайоминга сказала: "Удивительно, но когда мы вводим эти белки в клетки человека, они превращаются в гель и замедляют метаболизм, как у тихоходок. - Более того, как и у тихоходок, когда вы помещаете человеческие клетки, содержащие эти белки, в биостаз, они становятся более устойчивыми к стрессам, передавая некоторые способности тихоходок клеткам человека". Это открытие может означать, что тихоходки являются важным оружием в борьбе со старением человека.
|
|
|
Ученые, стоящие за новым исследованием, предположили, что если бы наши клетки могли противостоять повреждению ДНК солнцем или токсическому воздействию, как это делают клетки тихоходок, то, возможно, весь процесс старения можно было бы замедлить. Более того, это открытие означает, что стволовые клетки человека или лекарства, такие как препараты крови для лечения гемофилии, которые требуют охлаждения, могут поставляться без него, расширяя доступ к жизненно важным лекарствам для людей в развивающихся странах. Важнейшей частью этого процесса является набор белков, называемых CAHS, "внутренне неупорядоченных" белков, которые замедляют тихоходку до состояния биостаза. В состоянии биостаза животное превращается в "tun" - так называется спящий тихоходок. Эта способность - одна из многих, позволяющих им выживать в экстремальных условиях. В состоянии заточения тихоходки могут переносить любые издевательства, не причиняя себе вреда. Они могут подвергаться воздействию во много раз большего количества радиации, чем то, которое убило бы человека, но подавители повреждений в их ДНК обеспечивают их безопасность.
|
|
|
|
Их можно нагревать до 300 градусов по Фаренгейту или охлаждать почти до 500 градусов ниже нуля. Пока они находятся в биологическом состоянии, они безопасны. Раньше ученые думали, что это происходит благодаря сахару под названием трегалоза, который могут вырабатывать тихоходки и другие устойчивые к обезвоживанию микроорганизмы. Но совсем недавно они обнаружили, что это не вся картина. В то время как трегалоза, по-видимому, действительно защищает некоторые чувствительные биологические материалы, кажется, что белки CAHS ответственны за замедление процессов и своевременную остановку тихоходок. В процессе биостаза жидкости в организме тихоходки превращаются в гели, когда молекулы замедляются, чтобы перейти в состояние tun. Предыдущие исследования показали, что, когда тихоходка переходит в биостаз, ее организм вырабатывает все больше и больше белков CAHS. И чем больше белков CAHS, тем более гелеобразными становятся внутренности животного. В новом исследовании введение белков CAHS в клетки человека привело к замедлению их роста и превращению в желе.
|
|
|
|
"Удивительно, но когда мы вводим эти белки в клетки человека, они превращаются в гель и замедляют метаболизм, как у тихоходок", - говорит автор исследования Сильвия Санчес-Мартинес, старший научный сотрудник Университета Вайоминга. "Более того, как и у тихоходок, когда вы помещаете клетки человека, содержащие эти белки, в биостаз, они становятся более устойчивыми к стрессам, передавая некоторые способности тихоходок клеткам человека", - сказал Санчес-Мартинес. Более того, этот процесс может быть обращен вспять - точно так же, как тихоходки выходят из биостаза. "Когда стресс снимается, гели-тихоходки растворяются, и клетки человека возвращаются к своему нормальному метаболизму", - сказал ведущий автор исследования Томас Бутби, доцент кафедры молекулярной биологии в Университете Вайоминга. Результаты дают представление о том, как тихоходки могут развивать такую невероятную устойчивость к стрессу, но это еще не все, пишут Бутби, Санчес-Мартинес и их соавторы: "Наши результаты открывают путь для разработки технологий, основанных на индукции биостаза в клетках и даже целых организмах, чтобы замедлить старение и улучшить хранение". и стабильность.' Исследование было опубликовано в журнале Protein Science.
|
|
|
|
Источник
|
