Низькі температури запускають процес очищення клітин, який розкладає небезпечні білкові згустки, які відповідають за різноманітні вікові захворювання. Недавні дослідження на різних модельних організмах також показали, що зниження температури тіла призводить до значного збільшення тривалості життя. Однак точні механізми, що стоять за цим процесом, у багатьох аспектах залишаються неясними. Тепер дослідницька група кластера передового досвіду в дослідженні старіння Кельнського університету CECAD нещодавно виявила один із цих механізмів. Їхні висновки нещодавно були опубліковані в журналі Nature Aging.
Професор доктор Девід Вільчез і його робоча група використовували модель не хребетних організмів, нематоду Caenorhabditis elegans, і культивовані клітини людини. Обидва несуть гени двох нейродегенеративних захворювань, які зазвичай виникають у літньому віці: бокового аміотрофічного склерозу (БАС) і хвороби Хантінгтона. Обидва захворювання характеризуються накопиченням шкідливих і пошкоджуючих білкових відкладень – так званих патологічних білкових агрегацій. В обох модельних організмах холод активно видаляв білкові згустки, таким чином запобігаючи агрегації білків, яка є патологічною як при БАС, так і при хворобі Хантінгтона.
Точніше, вчені досліджували вплив холоду на активність протеасом, клітинного механізму, який видаляє з клітин пошкоджені білки. Дослідження показало, що протеасомний активатор PA28γ/PSME3 пом’якшує дефіцит, спричинений старінням як у клітинах нематод, так і в клітинах людини. В обох випадках вдалося активувати активність протеасоми через помірне зниження температури.
«Взяті разом, ці результати показують, як протягом еволюції холод зберіг свій вплив на регуляцію протеасом — з терапевтичними наслідками для старіння та захворювань, пов’язаних зі старінням», — сказав професор Вільчез.
Старіння є основним фактором ризику для кількох нейродегенеративних захворювань, пов’язаних з агрегацією білка, включаючи хвороби Альцгеймера , Паркінсона, Хантінгтона та АЛС. Вільчез додав: «Ми вважаємо, що ці результати можуть бути застосовані до інших вікових нейродегенеративних захворювань, а також до інших видів тварин ». Ключовий висновок полягав у тому, що активність протеасоми також може бути збільшена шляхом генетичної надмірної експресії активатора.
Таким чином, хвороботворні білки можуть бути виведені навіть при нормальній температурі тіла 37 градусів за Цельсієм . Ці результати можуть забезпечити терапевтичні цілі для старіння та пов’язаних із старінням захворювань.
Давно відомо, що в той час, як надзвичайно низькі температури можуть бути шкідливими для організму, помірне зниження температури тіла може мати дуже позитивний ефект. Наприклад, нижча температура тіла подовжує тривалість життя холоднокровних тварин, таких як хробаки, мухи або риби, температура тіла яких змінюється залежно від температури навколишнього середовища. Однак те саме явище також стосується ссавців, які підтримують температуру свого тіла у вузькому діапазоні незалежно від того, наскільки холодним чи теплим є їхнє середовище.
Наприклад, нематода живе набагато довше, якщо її перемістити зі стандартної температури 20 градусів за Цельсієм до більш холодної температури 15 градусів за Цельсієм. А у мишей незначне зниження температури тіла всього на 0,5 градуса значно подовжує тривалість життя. Це підтверджує припущення, що зниження температури відіграє центральну роль у довголітті в царстві тварин і є добре збереженим еволюційним механізмом.
Навіть у людей була виявлена кореляція між температурою тіла та тривалістю життя. Нормальна температура тіла людини коливається від 36,5 до 37 градусів Цельсія. У той час як різке зниження температури тіла нижче 35 градусів призводить до гіпотермії, температура тіла людини незначно коливається протягом дня і навіть досягає прохолодних 36 градусів під час сну. Цікаво, що в попередньому дослідженні повідомлялося, що з часів промислової революції температура людського тіла неухильно знижувалася на 0,03 градуса Цельсія за десятиліття, що свідчить про можливий зв’язок із поступовим збільшенням тривалості життя людини за останні 160 років.
