Белок, присутствующий в крови молодых мышей, помог американским молекулярным биологам продлить жизнь и даже омолодить нескольких пожилых грызунов. Результаты их опытов были представлены в журнале Cell Metabolism.
«Мы были удивлены тем, насколько радикально изменилось поведение и работа тела пожилых мышей, получивших белок eNAMPT. Их геном не содержал в себе никаких изменений, однако это вещество сделало их неотличимыми от молодых сородичей во всех отношениях, начиная с бега в колесе и заканчивая тем, как выглядит их шерсть», — рассказывает Синитиро Имаи (Shin-ichiro Imai) из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США).
В 2005 году ученые из университета Калифорнии в Беркли (США) заявили, что «склеивание» кровеносных систем нескольких молодых и пожилых крыс привело к омоложению последних. Подобные опыты заставили ученых активно интересоваться тем, чем отличается «молодая» и «старая» кровь и можно ли как-то использовать первую для обновления и омоложения органов и кровеносной системы.
Последующие опыты как подтверждали этот феномен, так и заставляли ученых сомневаться в его наличии. Три года назад эти же исследователи заявили, что их оригинальная идея была в корне неверной. На самом деле, ситуация ровно обратная – «старая» кровь ускоряет дряхление, заставляя клетки тела и органы ускоренно стареть, а переливание «юной» крови просто останавливает этот процесс, создавая впечатление, что тело омолаживается.
С другой стороны, Имаи и многие другие авторы опытов по кровяному «омоложению» не согласны с коллегами из Беркли. Они предполагают, что кровь молодых особей и новорожденных животных может содержать в себе целый набор гормонов и других сигнальных веществ, которые со временем исчезают из организма по мере его старения. Это и является причиной того, почему тело и мозг дряхлеют после наступления старости.
К примеру, четыре года назад авторы статьи обнаружили, что концентрация одного из важнейших «помощников» ферментов, вещества НАД (никотинамидадениндинуклеотид), очень сильно снижается по мере старения организма. Это соединение само по себе не ускоряет реакции, но участвует в переносе электронов от одной молекулы к другой, помогая клеткам извлекать энергию из питательных веществ и производить новые белки и важнейшие «кирпичики жизни».
Почти все молекулы НАД, в свою очередь, производит фермент NAMPT, присутствующий в организме человека и других млекопитающих в двух формах – внутриклеточной и внеклеточной. Структура и функции первой версии этого белка были хорошо изучены в прошлом, однако предназначение его «кузена» eNAMPT, как отмечает Имаи, оставалось загадкой для биологов.
Четыре года назад авторы статьи случайно обнаружили, экспериментируя на мышах, что подавление производства eNAMPT только в одной ткани приводило к глобальному снижению и в концентрации этого белка, и в доле НАД во всем организме. Это натолкнуло их на мысль, что внеклеточная версия фермента может играть важную роль в процессе старения.
Для проверки этой идеи и раскрытия механизмов работы eNAMPT ученые вырастили нескольких молодых мышей, извлекли из их крови молекулы данного фермента и ввели в тело нескольких пожилых особей. В последующие дни ученые наблюдали за поведением этих грызунов, пытаясь понять, заставляло ли это вещество их вырабатывать больше НАД и на какие части тела оно больше всего действовало.
Эффекты от этой простой процедуры превзошли все ожидания ученых. Поведение и самочувствие мышей действительно резко поменялись – они почти сразу же начали активнее двигаться, а впоследствии у них исчез диабет, их «залысины» покрылись новой шерстью, а их тело почти перестало дряхлеть. В среднем, их продолжительность жизни увеличилась на 11%, а для самых долгоживущих особей эта разница была еще выше.
Эти тренды сохранились и после завершения опытов. Все особи из контрольной группы умерли через два года и семь месяцев жизни, тогда как почти половина мышей, получавших инъекции eNAMPT, прожила дольше. Более того, как отметил Имаи, одна из них жива до сих пор, протянув уже более тысячи дней, а другая погибла за несколько дней до публикации статьи.
Как работает этот вещество? Наблюдения биологов показывают, что оно накапливается в гипоталамусе, «гормональном центре» мозга, предположительно дирижирующем процессом старения. Его нехватка, по мнению авторов статьи, может заставлять эту часть нервной системы вырабатывать сигналы, заставляющие стареть все остальные органы тела.
В пользу этого говорит то, что аналогичных результатов ученые добились, поменяв работу генов мышей таким образом, что количество данного фермента в их гипоталамусе не падало с возрастом. Все это говорит о том, что нечто похожее может быть характерно и для человека, однако это еще предстоит проверить.
«Мы можем предсказать с удивительной точностью, как долго проживет та или иная мышь, измерив уровень белка eNAMPT в их крови. Мы не знаем, характерна ли эта закономерность для человека, однако нам следует обязательно проверить, можно ли использовать это вещество в качестве одного из главных индикаторов старения», — заключает Имаи.