Секрет долгой жизни кроется в мышцах

Активация гена, контролирующего окислительный стресс в мышечных клетках, вполовину увеличивала продолжительность жизни.

Учёные из Университета Эмори (США) поначалу надеялись, что пара генов, отвечающая за синтез р38 МАР-киназы, приоткроет им тайны, связанные с процессами обучения и запоминания. Они вводили мутации в эти гены у плодовых мушек и пытались найти последствия в работе нервной системе насекомых. Но оказалось, что отключение этих генов катастрофически сокращает продолжительность жизни насекомых.

По словам исследователей, им просто повезло: использовавшиеся мутации почти полностью отключали гены, но при этом не убивали насекомых ещё в зародыше — мухи имели возможность вылупиться из яйца и прожить какое-то время. Если не работали ни р38, ни МАР-киназа, то такие особи плохо двигались, не могли летать и ползать по вертикальным поверхностям, становились чувствительны к повышению температуры, а их ткани подвергались сильному окислительному стрессу. И когда учёные попытались восстановить нормальное функционирование этих генов, оказалось, что это достаточно сделать лишь в мышечных клетках.

МАР-киназы держат под контролем самые разные процессы, от деления и дифференцировки до апоптоза. И, прежде чем добраться до непосредственных исполнителей, сигнал из внешней среды проходит эти киназы. То, что одна из названных киназ вовлечена в защиту клетки от агрессивных радикалов-окислителей, нет ничего удивительного. Но, по словам учёных, их поразило то, что мутированием одного белка можно столь сильно повлиять на продолжительность жизни. В лаборатории обычные дрозофилы жили около 50 дней; если же синтез р38 МАР-киназы был у них повышен, они дотягивали до 75 дней.

Сигнальные пути консервативны у разных организмов; МАР-киназы есть и у нас, и выполняют они примерно те же функции. Только представьте, что человек сможет жить вполовину дольше, — и у вас захватит дух. Тем более что для увеличения продолжительности жизни может понадобиться всего лишь перепроизводство этого белка в мышцах…

Эта волшебная киназа действует, естественно, не в одиночку — учёным удалось найти её напарников, которые в равной степени отвечают за эффект долгожительства. Ими оказались фермент супероксиддисмутаза, а между ним и киназой поместился ещё один белок под названием MEF2 — транскрипционный фактор, который принимает сигналы от МАР-киназ и активирует те или иные гены. Что до супероксиддисмутазы, то это один из ключевых антиоксидантных ферментов, которые находятся в митохондриях. Побочные продукты работы митохондрий — разнообразные кислородные радикалы, которые могли бы весьма навредить клетке, если бы не бригады упомянутых антиоксидантных ферментов.

Любопытно, что введение супероксиддисмутазы мухам с выключенной МАР-киназой восстанавливало у насекомых нормальную продолжительность жизни. При этом введение других антиоксидантных ферментов такого эффекта не оказывало. Результаты работы учёные опубликовали в журнале Developmental Cell.

До сих пор путь к долгой жизни ассоциировали преимущественно с сигнальными путями, которые были завязаны на инсулине. Снижение потока калорий, голодание, считалось самым верным способом продлить себе век. Впрочем, в том, что антиокислительные механизмы тоже могут продлевать жизнь, нет ничего странного. Удивительно другое: то, что ключевыми здесь оказались даже не нервная ткань, а мышцы. Возможно, ещё более впечатляющих результатов удастся достичь, если одновременно воздействовать и на инсулиновый, и на антиоксидантный путь.

Подготовлено по материалам Университета Эмори.