Ученые нашли белок, контролирующий старение организма

05 апреля 2021, 17:00

«Вероятно, в один прекрасный день мы научимся использовать белковые молекулы, аналогичные изученному нами сестрину для предотвращения отмирания кожи, связанного со старением, а также лечить целый набор дегенеративных заболеваний, возникновение которых связано с пожилым возрастом, таких, например, как потеря мышечной массы и болезнь Альцгеймера», – сказал ведущий автор исследования профессор Майкл Карин из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

В результате работы научной группы Карина, ученым удалось выяснить, что белок сестрин выполняет функции естественного замедлителя старения и старческих патологий в организме плодовых мушек дрозофил. В задачи этого белка, структура и биохимические функции которого идентичны у мушек, крупных животных и даже человека, как выяснилось, входит контроль метаболических процессов организма.

Сестины – это набор белков, выделяющихся в том случае, если живая клетка испытывает стресс, однако ученые до сих пор практически ничего не знали о биологических функциях этой молекулы.

Карин и его подопечные впервые установили, что сестрин активирует и подавляет работу двух разных белков – AMPK и TOR соответственно, которые, как было показано в ряде предыдущих работ, выполняют ключевые функции во внутриклеточных молекулярных процессах старения и метаболизма в самых разных живых организмах.

Активация AMPK происходит в ответ на сокращение питательного рациона, что замедляет старение, тогда как TOR активизируется при избыточном питании, что ускоряет старение. Активация одного из этих белков приводит к блокированию работы другого, однако то, как организм соблюдает баланс их работы, до сих пор оставалось невыясненным.

С помощью набора генетических методов ученые из группы Карина сумели заблокировать работу сестрина в организме плодовых мушек. Выяснилось, что такие модифицированные мушки не демонстрировали каких-либо отклонений в развитии, однако страдали из-за заниженной активности AMPK и чрезмерной активности TOR, что сопровождалось развитием нескольких старческих патологий.

«Патологии, вызываемые недостаточной работой сестрина, включали в себя накопление жиров в организме, появление сердечной аритмии и дегенерации мышц даже у молодых мушек. Эти патологии удивительно похожи на общие расстройства организма – избыточный вес, сердечную недостаточность и потерю мышц, сопровождающие старение у людей», – сказал Карин.

В своих экспериментах ученые показали, что развития большинства из этих симптомов у генетически модифицированных мушек удалось избежать благодаря препаратам, замедляющим работу TOR или активизирующих AMPK.

Ученые в ходе дальнейшей работы намерены показать, что сестрины выполняют аналогичные функции в организме млекопитающих, и что именно они контролируют дегенеративные старческие заболевания у человека, возникновение которых по мере старения ученым пока трудно объяснить.