«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Как голодание включает ген долголетия: новые ответы – новые вопросы

Как голодание включает ген долголетия: новые ответы – новые вопросы

Уже в 1930-х годах ученые продемонстрировали, что голодание способно увеличить продолжительность жизни мышей на 40%. Однако генетический механизм, с помощью которого балансирование на грани голодной смерти продлевает жизнь, идентифицирован совсем недавно.

Ученые Института биологических исследований имени Солка (г. Сан-Диего, штат Калифорния), работающие под руководством доцента Эндрю Диллина (Andrew Dillin), в экспериментах на круглых червях Caenorhabditis elegans идентифицировали ген, обуславливающий взаимосвязь хронического голодания и долголетия. Пока еще нет никаких оснований раздувать сенсацию и говорить о возможности создания [url=http://www.cbio.ru/modules/news/article.php?storyid=2477]«таблеток от старости», но, возможно, открытие этого гена позволит создать препараты, способные помочь людям насладиться всеми положительными эффектами низкокалорийной диеты, не испытывая при этом мук голода.

До сих пор специалисты придерживались мнения, что влияние дефицита калорий на процессы старения опосредовано инсулиноподобным сигнальным механизмом, однако результаты, полученные группой Диллина, опровергают устоявшееся представление.

В организме C.elegans сигналы, передаваемые с помощью механизма, опосредованного инсулином и инсулиноподобным фактором роста-1 (insulin-like growth factor-1, IGF-1), регулируют связывающийся с ДНК белок DAF-16, принадлежащий к семейству forkhead. Ранее считалось, что экспрессией ассоциированных с долголетием генов управляет белок DAF-16 . Авторы установили, что DAF-16 функционирует в комплексе с ко-фактором SMK-1.

Дальнейшие эксперименты, к удивлению ученых, продемонстрировали, что активность белка DAF-16 совсем не обязательна для обеспечения связанного с голоданием долгожительства, в то время как белок SMK-1 является необходимым звеном этого механизма.

Чтобы выяснить, участвуют ли в обеспечении долголетия остальные 15 членов семейства forkhead, экспрессируемые в организме C.elegans, авторы поочередно блокировали гены, кодирующие эти белки, и наблюдали за изменениями продолжительности жизни голодающих червей.

Увеличение продолжительности жизни при голодании не наблюдалось только при отключении одного из этих генов, кодирующего белок PHA-4. В то же время гиперэкспрессия этого гена еще более усилила эффект продления жизни при дефиците калорий. При этом авторы подчеркивают, что белок PHA-4 функционирует совершенно независимо от инсулиноподобного сигнального механизма.

До сих пор был известен только один ген, sir-2, участвующий в продлении жизни в ответ на ограничение калорий. Повышение уровня белка SIR-2 увеличивает продолжительность жизни дрожжей, червей и мух, однако его снижение нейтрализует эффект голодания исключительно у дрожжей.

На настоящий момент выявлено уже три механизма, влияющих на продолжительность жизни: инсулиноподобный сигнальный механизм, голодание и механизм митохондриального транспорта электронов, однако до сих пор неясно, в каком (или каких) из этих механизмов задействован ген sir-2.

В геноме человека содержится три гена, обладающих высокой степенью схожести с геном PHA-4 червей C.elegans. Все они принадлежат к так называемому семейству Foxa и необходимы для синтеза и регуляции глюкагона – гормона поджелудочной железы, повышающего концентрацию глюкозы в крови и поддерживающего энергетический баланс организма, особенно при голодании.

На сегодняшний день снижение употребления калорий на 60% является единственным способом, кроме манипуляций над генами, продлить жизнь, снизить риск развития рака, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, а также предотвратить возрастные нейродегенеративные проявления. Однако все это касается только лабораторных животных. Пока еще непонятно, оказывает ли голодание подобный эффект на организм человека, особенно учитывая то, что урезание рациона неизбежно повлечет за собой уменьшение поступления в организм различных веществ, необходимых для его полноценного функционирования.

Статья Siler H. Panowski et al. «PHA-4/Foxa mediates diet-restriction-induced longevity of C. elegans» опубликована 2 мая в on-line версии журнала Nature.

По материалам Salk Institute for Biological Studies


07.05.2007

Cbio


Привязка к разделам:  Новости науки

Назад