Долголетие без жира и кастрации
Чтобы продлить жизнь, кастрация не обязательна. Достаточно повысить активность фермента, расщепляющего жир в стенках кишечника. Именно благодаря ему запускаются процессы, которые каким-то образом продлевают жизнь круглого червя. Половым клеткам расщепление жиров не выгодно, и они подавляют активность фермента, попутно сокращая жизнь.
Если взглянуть на многочисленные «руководства» по продлению активной жизни, то первым номером будет стоять сбалансированная диета, что в полной мере согласуется с добрым десятком научных работ, опубликованных только за последний год. Почти все лабораторные животные уже опробовали на себе эффективность «ограничения калорийности», увеличивающей срок проживания в клетке или террариуме примерно на 50%. Геронтологи считают, что причина тому – инсулин и инсулиноподобный фактор роста, «завязанные» на обмен глюкозы.
Другой, не менее эффективный способ – отказ от размножения. В случае с любимцем генетиков круглым червем Caenorhabditis elegans удаление клеток, образующих гаметы, продлевает жизнь, а стимуляция их к делению, наоборот, укорачивает и без того непродолжительный срок. Но вот механизм, объясняющий этот феномен, ученым до сих пор известен не был.
Гари Рувкун и его коллеги из Медицинской школы Гарварда предположили, что так или иначе и эффект размножения должен «замыкаться» на обмен веществ. Так и оказалось:
«кастрация» червей приводила к уменьшению запасов жировых капель в клетках червя на 50%.
В отличие от нашего организма, C. elegans практически не откладывает жир «впрок». Тем не менее, небольшой запас, необходимый для образования половых клеток и для питания потомков, черви всегда держат при себе. Поскольку специальной жировой ткани у нематод нет, то все запасы откладываются прямо в клетках стенки кишечника.
Авторы публикации в Science выяснили, что ключевую роль в половых железах играют клетки окружения. Они непрерывно посылают кишечнику гормональные сигналы, приводящие к активации тех же внутриклеточных каскадов daf-2/daf-16, что и уменьшение общей калорийности пищи.
Однако клетки, непосредственно дающие начало половым, блокируют врождённую «систему продления жизни».
Они ингибируют эти гормональные сигналы «по дороге», способствуя отложению нужных им жировых капель – а это уже ведёт к снижению общей продолжительности жизни.
Просканировав с помощью РНК-интерференции более сотни потенциальных кандидатов на роль конечной мишени в клетках кишечника, Рувкун обнаружил, что все упомянутые каскады завязаны на один фермент – липазу, разрушающую жиры до глицерина и жирных кислот. «Кастрация» приводила к повышению активности этого фермента, в то время как хорошее питание и хорошие условия для размножения замедляли его работу.
Чтобы проверить гипотезу о влиянии того или иного фермента на жизнедеятельность, учёные обычно выводят организмы с выключенным геном этого фермента и несколькими его копиями и сравнивают, как после этого меняется их жизнь. К сожалению, в случае с липазой попытки создать червя с генетически выключенным ферментом не увенчались успехом – полученные особи были совсем нежизнеспособны.
Но дополнительные рабочие копии гена, кодирующего этот фермент, вставленные в геном клеток кишечника, привели к увеличению продолжительности жизни на четверть.
Если бы жир не покрывался тонкой белковой оболочкой перед выбросом в кровь, то гидрофобные капли соединились бы вместе прямо в кровеносном русле, вызвав закупорку сосудов. Это, кстати, нередко случается при переломах трубчатых костей, когда жир из клеток костного мозга попадает сразу в кровь.
Какое отношение эти результаты имеют к человеку, судить трудно. Клетки нашего тонкого кишечника тоже принимают активное участие во всасывании и «переработке» жиров. Именно здесь происходит образование небольших капелек, покрытых белковой оболочкой, чтобы они не слипались в крови и не блокировали сосуды. Но, в отличие от червей, мы обладаем специальным депо для сохранения энергии – жировой тканью, которая, согласно данным современной науки, и играет ключевую роль в обмене жиров.
Эффект «прицельной стерилизации» на млекопитающих еще плохо изучен. Коты и прочие питомцы, отъедающиеся после кастрации, – не показатель: они лишены не только половых, но и «поддерживающих» клеток, которые в организме червя и посылают базовый сигнал об усилении распада жиров.
А вот вывод о том, что интенсивное сжигание жиров и уменьшение их отложения продлевает жизнь, уже продемонстрирован и на крысах.
В их организме этот феномен объясняется активацией белков семейства сиртуинов, тоже завязанных на упомянутые daf-2/daf-16. Известен даже способ влияния – пресловутый «винный» ресвератрол и более активные препараты, проектируемые для лечения расстройств обмена веществ и метаболического синдрома. Один из гигантов фармацевтического рынка создал даже специальную компанию Sirtris, которая займется исключительно этой нишей.
Ну а пока клинические испытания не начались, нам остается разрушать жиры известными нам способами: можно сопровождать жирную пищу свежими ломтиками ананаса, содержащего разлагающие жиры ферменты. А чтобы добраться до «жировых депо», придется все-таки перебраться из-за стола в тренажерный зал.
