Розкриття таємниць їхнього безсмертя може надати цінні знання про процес старіння у ссавців, включаючи людей. З віком організм зазнає природних змін, зокрема поступової втрати нейронів і м’язової маси, а також зниження фертильності та здатності до загоєння ран. Попередні дослідження на тваринах виявили кілька стратегій, таких як фізичні вправи та обмеження калорій, які можуть уповільнити старіння або омолодити окремі тканини. Проте зворотне старіння крові або всього організму досі залишалося недосяжним.
Лунхуа Го (Longhua Guo), доктор філософії, доцент кафедри молекулярної та інтегративної фізіології, а також клітинної та розвиткової біології Медичної школи Мічиганського університету, вивчає планарій (Schmidtea mediterranea) як модельну систему для дослідження старіння, адже ці істоти вважаються безсмертними — вони здатні регенерувати частини тіла, аж до відростання нової голови після відсікання старої.
«Люди знають про здатність планарій до регенерації вже понад 100 років. Але дуже мало відомо про те, як вони це роблять і чому живуть, здавалося б, вічно», — сказав Го, член Інституту геронтології Мічиганського університету.
Його лабораторія досліджує процес старіння у планарій, які розмножуються статевим шляхом, щоб точніше визначити їхній вік, починаючи зі стадії зиготи.
Ознаки старіння та його зворотність у планарій
Починаючи з моменту запліднення і до приблизно 18 місяців, планарії, як і ссавці, демонструють ознаки вікових змін, зазначає Го. Це включає втрату нейронів, м’язів і зниження фертильності. Одним із найбільш помітних проявів старіння є аномальні зміни в очах.
Однак після того, як у старих планарій видаляли голови, вони відрощували нові — з нормальними очима.
Подальші дослідження показали, що планарії, які пройшли регенерацію, мали покращену фертильність і відновлену фізіологічну активність у порівнянні зі старішими особинами.
Планарії можуть регенерувати себе у більш молоді версії.
Фото: Michigan Medicine
Їхні результати були опубліковані в журналі Nature Aging.
Крім того, на відміну від ссавців, команда Го виявила, що планарії не втрачають дорослих стовбурових клітин з віком, а процес регенерації скасовує вікові зміни в експресії генів у різних тканинах.
«У старіших планарій не лише зберігається здатність до регенерації — вони можуть повністю відновлюватися, що вже відрізняє їх від багатьох інших видів. Це свідчить про наявність у них механізмів підтримки довголіття та зцілення навіть у похилому віці», — зазначив він.
Спільні ознаки старіння між видами
Команда також напряму порівняла дані одноклітинного секвенування планарій з наборами даних щодо старіння у мишей, щурів і людей, а також з даними про мишей, у яких штучно продовжено тривалість життя. Вони з’ясували, що ознаки старіння у планарій схожі з ознаками старіння у ссавців і, що цікавіше, з ознаками у мишей, які зазнали інтервенцій задля продовження життя.
Наступна мета Го — визначити гени та клітини, які запускають регенеративну програму, що веде до зворотного старіння у планарій.
«Основний висновок цього дослідження полягає в тому, що вікові зміни можуть бути зворотними на рівні всього організму — не лише у планарій, а й у інших істот».