Биологические часы можно остановить: открыт способ замедления старения

Исследователи из Университета Лестера сделали неожиданное открытиепри изучении паразитических ос вида Nasonia vitripennis. Как выяснилось, эти маленькие насекомые способны «замедлять» биологические часы — и это открытие может стать прорывом в понимании старения у млекопитающих, включая человека.

Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences

Ученые из Лестерского университета в Великобритании во время исследования жизненного цикла ос Nasonia vitripennis обнаружили интересное явление: личинки, развивающиеся в неблагоприятных условиях, демонстрируют заметное замедление процессов биологического старения уже во взрослом возрасте. Результаты их исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Осы этого вида считаются идеальной моделью для генетических и эпигенетических исследований. Их основные преимущества — короткий жизненный цикл (примерно 30 дней), миниатюрные размеры (до 3 мм) и простота содержания в лабораторных условиях. Но главным преимуществом N. vitripennis является механизм метилирования ДНК — процесс, который контролирует активность генов и позволяет оценивать влияние окружающей среды на работу генома. Это делает их более ценными для исследований, чем, например, плодовые мушки, у которых такой механизм почти не работает.

Исследовательская группа под руководством профессора Эймона Меллона решила изменить условия развития части личинок. Насекомых поместили в среду с пониженной температурой и коротким световым днем, что вызвало естественное замедление развития — так называемую диапаузу, или «спячку».

Впоследствии исследователи сравнили биологический возраст взрослых особей, прошедших диапаузу, с возрастом ос, которые развивались в обычных условиях. Сначала, после трехмесячного «сна», диапаузные осы были старше своих сородичей на 2,8 дня. Но уже через 18 дней эта разница исчезла, а еще через 12 дней — наоборот, «спящие» особи оказались моложе на 2,7 дня.

Биологические показатели выявили еще больше удивительных фактов. Скорость старения у насекомых, прошедших через диапаузу, замедлилась почти на треть (29%), риск смерти уменьшился на 65%, а средняя продолжительность жизни выросла на 36%. Кроме того, в организме ос активировалась защитная молекулярная программа, которая специально направлена на борьбу со старением.

Еще более впечатляющим является то, что метаболические пути, которые запускаются у N. vitripennis, аналогичны тем, что работают у млекопитающих, включая людей. То есть эти находки могут иметь более широкое значение для биомедицины — в частности, в изучении механизмов старения и возможного их замедления у человека.

Ученые считают, что способность замедлять старение в ответ на неблагоприятные условия могла сформироваться как эволюционная адаптация. Организм, будто предчувствуя сложное будущее, активирует внутренние механизмы защиты еще на ранних этапах развития.

Сейчас исследователи планируют перейти к следующему этапу — изучить, возможно ли запустить подобные молекулярные реакции в других организмах. В частности, они не исключают возможность использования технологии CRISPR-Cas для модификации генетических реакций, которые могли бы замедлить старение у млекопитающих, включая человека.