Благодаря исследованию, проведенному в Медицинской школе при университете Дж. Вашингтона в Сент-Луисе, удалось найти способ замедлить процесс старения.
Ученые определили, что белок, содержащийся в крови у молодых мышей, играет жизненно важную роль в поддержании их здоровья. С возрастом и у мышей, и у людей уровень этого белка снижается, в то время как частота возникновения патологий, таких как инсулинорезистентность, увеличение массы тела, снижение когнитивных способностей и потеря зрения, неуклонно растет. По предварительным данным, добавление этого белка, полученного из крови молодых мышей, в кровь пожилых мышей увеличивает продолжительность их жизни на 16 %.
Фермент никотинамид-фосфорибозилтрансфераза (НФРТ, или NAMPT) является лимитирующим звеном энергетического обмена клеток. С возрастом клетки организма все менее и менее эффективно синтезируют никотинамидадениндинуклеотид (НАД), который необходим для обеспечения этого процесса. Ученые из Университета Дж. Вашингтона экспериментально доказали, что введение НФРТ, полученного от молодых мышей, особям более старшего возраста вызывает стимуляцию синтеза НАД и предотвращает их старение.
«Мы обнаружили совершенно новый путь к здоровому старению», — говорит старший автор исследования Шин-Ичиро Имаи, доктор медицинских наук, профессор онтогенетики.
Имаи долгое время изучал процесс старения, используя в качестве моделей мышей. В отличие от исследований, в которых переливали цельную кровь молодых мышей старым, в рамках данного эксперимента ученые увеличили уровень только одного компонента крови — НФРТ, и изучили долгосрочные эффекты этой процедуры: улучшение выработки инсулина и работы фоторецепторов сетчатки глаза, когнитивных функций, повышение качества сна и т. п. Группа Имаи определила и другие способы повышения уровня НАД в тканях организма. В частности, исследователи изучили эффекты приема пероральных доз НМН (никотинамидмононуклеотида). Сейчас НМН тестируется в клинических испытаниях с участием людей.
«Мы считаем, что такое избыточное количество механизмов, направленных на поддержание нормального уровня НАД в организме, свидетельствует о чрезвычайной важности этого фермента», — сказал Имаи. «В нашей работе было продемонстрировано, что НАД определяет продолжительность жизни и состояние здоровья в старости. Поскольку известно, что с возрастом у всех живых организмов неизбежно ухудшается процесс синтеза НАД, научное сообщество заинтересовано в поиске методик, позволяющих поддерживать нормальный уровень НАД при старении».
Также исследования, проведенные Имаи, показали, что ведущая роль в регуляции процесса старения принадлежит гипоталамусу, который во многом зависит от синтеза НАД. Он проходит с использованием белка НФРТ, молекулы которого после высвобождения из жировой ткани с током крови с помощью внеклеточных везикул переносятся в мозг. По мере снижения уровня НФРТ в крови гипоталамус теряет способность нормально функционировать, что сокращает продолжительность жизни.
Имаи и первый автор Мицукуни Йошида, докторант в лаборатории Имаи, обнаружили значительную корреляцию между уровнем НФРТ в крови и продолжительностью жизни мышей: чем более высокий уровень НФРТ — тем больше продолжительность жизни, и наоборот.
Ученые экспериментально продемонстрировали увеличение продолжительности жизни при добавлении НФРТ в кровь пожилых мышей. В группе мышей, которым вводили в кровь физраствор (для контроля), самая высокая продолжительность жизни составила 881 день (2,4 года). На момент написания статьи одна из мышей, в кровь которой добавляли белок НФРТ, все еще была жива — она прожила 1029 дней (2,8 года).
«Исходя из уровня циркулирующего НФРТ, мы можем с удивительной точностью предсказать, как долго будут жить мыши», — сказал Имаи. «Мы пока не знаем, прослеживается ли подобная связь у людей. Эта теория требует дальнейшего изучения. Важно понять, можно ли использовать НФРТ в качестве потенциального биомаркера старения».
Исследование также выявило отличие уровня НФРТ в зависимости от пола — у самок мышей отмечена более высокая концентрация фермента.
«Мы были удивлены существенными различиями, обнаруженными между двумя группами старых мышей в ходе эксперимента», — сказал Имаи. «Пожилые мыши без особых генетических модификаций, получавшие добавку белка НФРТ, по поведению во время бега в колесе, характеру сна и внешнему виду (например, их мех был более толстый и блестящий, чем у контрольной группы) были очень похожи на молодых мышей».
Имаи и его коллеги отметили, что НФРТ в организме человека также транспортируется внеклеточными везикулами. Таким образом, дальнейшие исследования должны быть направлены на то, чтобы выяснить, есть ли связь между снижением уровня белка НФРТ и заболеваниями у пожилых людей. и может ли доставка НФРТ с помощью внеклеточных везикул повлиять на процесс старения у людей.
