Ученые выявили гены, отключив которые во взрослом возрасте, можно существенно увеличить продолжительность жизни круглых червей. Открытие подтверждает эволюционную теорию старения, а заодно подсказывает рецепт долголетия человека.
Об этом говорится в статье немецких ученых из Института молекулярной биологии, опубликованной в журнале Genes & Development.
Ученых давно мучает вопрос - почему в ходе эволюции не возникли организмы, способные жить неограниченно долго? Казалось бы, естественный отбор должен способствовать увеличению продолжительности жизни - чем дольше организм живет, тем в более выигрышной ситуации он находиться, так что гены долголетия постепенно должны были распространиться во всей популяции.
Объяснить этот парадокс помогла теория антагонистической плейотропии, разработанная американским биологом Джорджем Уильямсом в 1950-е годы. Уильямс предположил, что за старение отвечают гены, дающие преимущество в молодости. Сначала эти гены увеличивают приспособленность организма и дают ему возможность оставить больше потомства, но за это он расплачивается болезнями и смертью во второй половине жизни.
До сих пот теорию Уильямса не удавалось проверить экспериментально. Авторы статьи решили восполнить этот пробел, работая с круглыми червями C.elegans, классическим модельным объектом, использующимся в работах по физиологии. Ученые сосредоточились на 800 генах, связанных с регуляцией хроматина и синтеза белков.
Ученые показали, что выключение этих генов на ранних стадиях негативно сказывается на развитии червей, как это и предполагает теория Уильямса. Однако среди изученных генов нашлось примерно 30, выключение которых после окончания репродуктивной активности резко увеличивает продолжительность жизни червя. Червь, у которого инактивировали эти гены во взрослом возрасте, как бы избегает «оплаты по счетам».
Так, когда исследователи выключили на 9-м дне жизни червя ген bec-1 в его нейронах, это остановило процессы аутофагии (клеточного самопереваривания) нервной ткани. «У молодых червей аутофагия, работающая должным образом, важна для созревания, но после окончания размножения она начинает давать сбои, ведущие к старению. Это антагонистическая плейотропия в чистом виде», -- говорит Холджер Ричли, соавтор статьи.
Продолжительность жизни червей, у которых гены, отвечающими за аутофагию, были инактивированы на 9-й день, увеличивалась до 50%. Достаточно было выключить эти гены только в нервных клетках, чтобы улучшилось общее состояние здоровья червей, включая уровень подвижности и работу мускулатуры.
«Представьте себе, что вы прожили половину своей жизни и выпили лекарство, которое делает вас столь же здоровым и подвижным, как и те, кто в два раза вас младше, и тем самым продлевает вам жизнь. Ровно это и произошло с червями», -- говорит Томас Вильгельм, один из исследователей. Ученые надеются, что в будущем аналогичная технология позволит омолаживать и людей, победив болезнь Альцгеймера и другие расстройства нервной системы.
