Молекулярные биологи из МГУ совместно с коллегами из нескольких российских и зарубежных лабораторий выяснили, какие процессы, протекающие на клеточном уровне, препятствуют старению организма. Об этом сообщается в журнале Национальной академии наук США Proceedings of the National Academy of Sciences.
Клеточные митохондрии, отвечающие за выработку энергии, в процессе также производят крайне ядовитые вещества — активные формы кислорода (АФК), которые повреждают белки, липиды, а также вносят мутации в ДНК. Учёные под руководством академика РАН Владимира Скулачёва обнаружили в митохондриях специальный механизм, препятствующий производству АФК. Как отмечают исследователи, эта защитная функция с возрастом угасает, что приводит к повышению количества вырабатываемого АФК. Из-за этого происходит окисление и разрушение клеток организма.
«Согласно нашей гипотезе, скоординированное во времени увеличение продукции АФК при старении должно быть каким-то образом запрограммировано в организме. Обнаруженный в нашей работе механизм соответствует нашему предсказанию: происходящее в «среднем» возрасте отключение защитной системы приводит именно к увеличению производства АФК митохондриями», — отметил один из авторов работы, заведующий лабораторией молекулярных механизмов старения МГУ Михаил Высоких.
Механизм защиты от старения работает на электрохимическом уровне. Клетка обеспечивает небольшое и контролируемое снижение электрического потенциала на мембране митохондрий и подавляет продукцию АФК. Исследователи отметили, что такая клеточная защита достаточно рано ослабевает и отключается у быстро стареющих животных.
Для исследования были выбраны три разных вида млекопитающих: обычные домовые мыши (живут 1—2 года), долгоживущие (до 30 лет) летучие мыши и голые землекопы (также способные дожить до 30 лет).
Учёные установили, что у домовых мышей подавление производства АФК отключалось после первого года жизни, тогда как у животных-долгожителей — летучих мышей и голых землекопов — тот же механизм продолжал работать и защищать митохондрии долгие годы.
Авторы работы предполагают, что открытое ими явление поможет найти способ затормозить процесс старения у людей. По мнению Владимира Скулачёва и его коллег, для этого необходимо предотвратить отключение обнаруженной защитной программы организма.