Розкрита головна причина неминучого старіння

Опубликованно 01.01.2018 00:18

Дослідники з Інституту молекулярної біології у Німеччині розкрили механізм неминучого старіння і смерті організму. Виявилося, що головну роль грають гени, які необхідні для підтримки нормальних функцій клітин, але в більш пізньому віці сприяють їх загибелі і зносу. Стаття вчених опублікована в журналі Genes&Development, повідомляє MedicalXpress.

Згідно з однією з гіпотез, старіння і пов'язана з ним смерть були запрограмовані еволюцією. Однак чим більше тривалість життя істоти, тим більше воно залишить потомства, якому будуть передані його гени. Організми, здатні відтворюватися нескінченно довго, отримують еволюційна перевага перед всіма іншими видами, тому старіння має поступово зникнути. Щоб вирішити це протиріччя, була запропонована концепція антагоністичної плейотропії (АП).

Плейотропией називають ефект множинного дії гена, коли він виконує одразу кілька функцій. Концепція АП полягає в тому, що один і той же ген може сприяти зростанню плодючості у живої істоти і його старіння. В результаті ДНК швидко поширюється в популяції, незважаючи на витрати у вигляді неминучої смерті для кожного носія гена. В цьому проявляється «недалекоглядність» еволюції, коли відбираються тільки ті ознаки, що дають негайний перевага, а не ті, що більш вигідні в далекій перспективі. Зрештою старіння і смерть стають невід'ємною частиною генетичної програми.

Хоча ця гіпотеза була доведена за допомогою математичних моделей, необхідно було знайти конкретні гени з антагоністичної плейотропией, що сприяють старінню. Експерименти проводилися на тваринної моделі — нематодах Caenorhabditis elegans. Дослідники перевірили кілька генів-кандидатів. Виявилося, що старіння сприяла ДНК, що відповідає за аутофагию — процес руйнування кліткою своїх пошкоджених або непотрібних органел.

Аутофагия необхідна для нормального розвитку ембріона, а також виконує інші важливі функції. Однак у старих черв'яках цей механізм починає працювати неправильно. Показано, що інактивація відповідних генів у нейронах C. elegans сприяє продовженню життя тварин на 50 відсотків і покращує фізичне здоров'я. Вчені вважають, що відкриття допоможе розробити методи лікування хвороб Альцгеймера, Паркінсона і Хантінгтона. У той же час можлива наявність і інших генів з АП, які обумовлюють старіння.

Категория: Наука