Помірно низькі температури можуть подовжувати життя деяких тварин, але вчені досі з’ясовують, які саме механізми за це відповідають. Нове дослідження виявило молекулу BH2, яка допомагає передавати сигнали від м’язів до інших тканин і, схоже, відіграє важливу роль у впливі холоду на старіння. В експериментах вона також зменшувала накопичення патологічних білків у людських клітинах.
Роботу провели дослідники з лабораторії Давіда Вільчеса в Центрі досліджень старіння CECAD Кельнського університету. Однак поки що результати отримано лише на круглих червах Caenorhabditis elegans і клітинах у лабораторних умовах. Чи матиме цей механізм такий самий ефект у людей, невідомо. Повне дослідження було опубліковано в журналі Nature .
Як холод запускає вироблення BH2
У лабораторних умовах черв’яків зазвичай утримують за температури близько 20°C. Коли дорослих особин переміщують у середовище з температурою 15°C, вони можуть жити значно довше.
Щоб зрозуміти причину, науковці порівняли невеликі молекули в організмах черв’яків, які перебували за різних температур. Серед 45 сполук, рівень яких підвищувався на холоді, особливу увагу привернула BH2.
Вона є стабільною, неактивною формою молекули BH4, яка бере участь у роботі кількох ферментів. За низької температури м’язи черв’яків починали виробляти більше ферменту CAT-4, необхідного для утворення BH2.
Коли дослідники знижували активність CAT-4, більша частина додаткової тривалості життя, пов’язаної з холодом, зникала. Водночас у черв’яків, які перебували за звичайної або підвищеної температури, таке втручання не спричиняло аналогічного скорочення життя.
Експерименти також показали, що важливим джерелом сигналу є саме м’язи. Молекула BH2 потрапляє до інших тканин, зокрема нервової системи, кишківника та репродуктивних клітин, де перетворюється на активну форму й бере участь у метаболічних процесах.
BH2 може захищати клітини від білкових скупчень
Наступний етап дослідження показав, що підвищення вироблення CAT-4 у м’язах допомагало черв’якам жити довше навіть за звичайної та підвищеної температури. У їхньому кишківнику також було менше скупчень білка IFB-2, які накопичуються з віком. Дослідники перевірили дію BH2 і пов’язаної з нею амінокислоти тирозину на людських клітинах за температури 37°C.
У клітинах нирок, модифікованих для вироблення мутантного білка, пов’язаного з хворобою Гантінгтона, BH2 помітно зменшувала утворення білкових скупчень. При цьому кількість самого білка не змінювалася. Подібні результати отримали для двох мутантних білків, які спричиняють спадкові форми бічного аміотрофічного склерозу (БАС).
Крім того, BH2 і тирозин зменшували загибель рухових нейронів, вирощених зі стовбурових клітин носіїв тяжкої мутації, пов’язаної з БАС. Ці результати свідчать про потенційний вплив молекул на клітинні механізми, пов’язані з нейродегенеративними захворюваннями. Проте експерименти в лабораторному посуді не доводять, що речовини допоможуть лікувати ці хвороби в організмі людини.
Чи зможуть ці молекули уповільнити старіння людей
Автори наголошують, що результати не є рекомендацією піддавати організм впливу холоду. Черв’яки, як і інші холоднокровні тварини, залежать від температури навколишнього середовища значно більше, ніж люди, які підтримують відносно стабільну температуру тіла.
Є й інші невирішені питання. BH2 має перетворюватися на активну форму, щоб забезпечувати захисний ефект, а за умов окисного стресу цей механізм у людських клітинах не спрацьовував належним чином. Крім того, дослідники поки не встановили, як речовина діятиме в організмі ссавців.
Наступні кроки передбачають визначення дозування, вивчення поведінки молекул в організмі та перевірку їхньої безпеки. Лише після цього можна буде розглядати клінічні випробування.
Отже, BH2 стала перспективним об’єктом досліджень старіння та нейродегенеративних захворювань. Але наразі немає доказів, що вона подовжує життя людей або запобігає хворобі Гантінгтона чи БАС. До можливого практичного застосування ще потрібні додаткові дослідження.