Открыты новые способы увеличения продолжительности жизни плодовых мушек

Фото: www.pushchino.ru

Старение — это многофакторный процесс постепенного нарушения и потери важных функций организма, в частности, способности к размножению и регенерации. Вследствие старения организм становится менее приспособленным к условиям окружающей среды, теряет свою устойчивость к болезням и травмам. Старение сопровождает человека на всём протяжении его жизни. Каждый человек генетически индивидуален, поэтому всем свойствен индивидуальный темп и характер старения. Вместе с тем, от условий и образа жизни зависит либо повышение, либо замедление темпа старения.

В настоящее время известно более 300 теорий, объясняющих процесс старения, однако больше всего доказательств имеет теория накопления повреждений. Разные виды животных стареют с разной скоростью, и специфические регуляторные пути, такие как сигнальный путь инсулина и инсулиноподобного фактора роста, могут регулировать продолжительность жизни индивидуумов в пределах вида путём перепрограммирования метаболизма клеток в ответ на изменения окружающей среды.

Учёные из Пущино, совместно с коллегами из Испании, Великобритании, Финляндии и Украины, проводили поиск новых факторов, которые регулируют продолжительность жизни Drosophila melanogaster. Результаты их исследований опубликованы в июньском номере журнала Journals of Gerontology: Biological Sciences.

В работе было проведено сравнение мРНК-транскриптомов (совокупность всех матричных РНК клетки) и метаболомов (совокупность всех клеточных метаболитов) двух линий дрозофил дикого типа, широко используемых в исследованиях старения: короткоживущие мушки Dahomey и долгоживущие мушки Oregon-R. «В ходе наших экспериментов мы обнаружили у мушек Dahomey черты, присущие короткоживущим индивидуумам и видам, такие как активация метаболизма жиров и патологическое изменение катаболизма углеводов, повышение уровня полиненасыщенных жирных кислот в мембранах, липоксидативный стресс, снижение экспрессии митохондриальных генов и активация регуляторной системы TOR – Target of Rapamycine, которая усиливает клеточный метаболизм. Более того, у мушек Dahomey оказалась более активной сигнализация октопамина. Октопамин - это биогенный амин, родственный норадреналину, который регулирует следующие процессы у насекомых: агрессию у самцов, процесс откладывания яиц у самок, а также поиск пищи, её поедание и усвоение, и стрессовый ответ на голодание у обоих полов. Мы обнаружили, что наблюдаемые нами изменения в метаболизме мушек Dahomey укладываются в регуляторную схему, подчиненную октопамину. Предполагается, что мушки Dahomey, изначально обитавшие в пустынных областях западной Африки с ограниченным доступом к пище, генетически приспособлены к более суровым условиям и активной добыче пропитания, чем Oregon-R, как раз за счёт наследуемого уровня повышенной сигнализации октопамина. Как показывают наши эксперименты, мушки Dahomey живут в условиях голодания дольше, чем Oregon-R. Более того, у мушек Dahomey есть еще одна генетическая особенность, которая побуждает их активно питаться: специфический вариант гена фуражировки (foraging). У этого гена есть два варианта: «домосед» («sitter») и «скиталец» («rove»). Вариант «скиталец», обнаруженный у Dahomey, заставляет мушек больше двигаться в присутствии пищи и усиливает усвоение сахаров. В лабораторных условиях доступ к пище не ограничен, и благодаря сочетанному действию октопаминовой сигнализации и гена «скитальца», мушки Dahomey потребляют больше питательных веществ, чем это нужно для их нормального функционирования. Это увеличивает образование повреждений в их клетках и ускоряет процесс старения» - рассказала пресс-службе ИТЭБ РАН автор статьи, научный сотрудник лаборатории радиационной молекулярной биологии, кандидат биологических наук Нина Губина.

Таким образом, учёные выявили новый сигнальный путь, ассоциированный с процессом старения, и подчеркнули необходимость системного подхода и ограниченность выводов, полученных при исследовании только одного или немногих физиологических параметров. Как выяснилось, различие в продолжительности жизни между мушками Dahomey и Oregon-R определяется не значительным изменением одного метаболического пути, а совокупностью небольших изменений в нескольких метаболических путях. Тем не менее, эти метаболические пути находятся под контролем единого регулятора – октопамина, и манипулирование этим сигнальным путём может стать эффективным методом для одновременного изменения сразу нескольких метаболических процессов и скорости старения.

На данном рисунке показана схема регуляции октопамином метаболических процессов у мушек Dahomey. В красную рамку помещены процессы, активированные у этих мушек, в синюю – ингибированные. Элементы, заполненные красным цветом – процессы, активация которых ассоциирована со старением. Элементы, заполненные синим цветом – процессы, замедление которых связано с процессом старения.

Работа поддержана Европейским исследовательским Советом (260632 - ComplexI&Aging to A.S.); Академией Финляндии (252048 to A.S); Биотехнологическим и биологическим научно-исследовательским Советом (BB/M023311/1 to A.S.); Центром международной мобильности (CIMO) (TM-12–8391 and TM-13–8919 to N.G.); Министерством экономики и конкурентоспособности Испании, Институтом здоровья Карла III (PI14/00328 to R.P. and PI17/01286 to P.N.); Автономным правительством Каталонии (2017SGR696 and SLT002/16/00250 to R.P.); the Министерством образования и науки Украины (grant number 0117U006426 to O.L.); Фондами FEDER Европейского Союза (“A way to build Europe” to R.P.); и Докторантура - Программа в области медицины и наук о жизни Университета Тампере (to T.R). Р. С. является сэр Генри Уэллсом, докторантом, финансируемым Wellcome (204715/Z/16/Z).

Татьяна Перевязова, пресс-служба ИТЭБ РАН

 
По теме
Лауреатом губернаторской премии «Наше Подмосковье» в категории «Инициатива» стал проект жителя Одинцовского района Рената Шафикова, получивший название «ТАШАКОР», что в переводе с фарси-кабули означает «Спасибо».
22.10.2018
 
В соответствии с государственной программой Московской области «Архитектура и градостроительство Подмосковья» на 2017-2021 годы (в ред.
21.10.2018
Мир чудес и превращений - Администрация г. Лыткарино Лыткаринский музей приглашает всех желающих на новую выставку окунуться в волшебный мир театра!
21.10.2018
 
Мир чудес и превращений - Администрация г. Лыткарино Лыткаринский музей приглашает всех желающих на новую выставку окунуться в волшебный мир театра!
21.10.2018 Администрация г. Лыткарино
Лауреатом губернаторской премии «Наше Подмосковье» в категории «Инициатива» стал проект жителя Одинцовского района Рената Шафикова, получивший название «ТАШАКОР», что в переводе с фарси-кабули означает «Спасибо».
22.10.2018 Администрация г.Одинцово
Ирина Шилова Горячий цех Марины Долговой  Рабочий день заведующей производством школы № 19 Марины Долговой начинается в то время, когда большинство из нас еще сладко спит.
20.10.2018 Газета Новости недели
ЛЮБЕРЦЫ. 20 октября. INLUBERTSY.RU. Начиная с июня этого года выполнена работа по «оцифровке», занесению в единую базу данных и ликвидации 36 тысяч ям во дворах на территории населенных пунктов региона,
20.10.2018 Люберецкая панорама
Женщину с ранением живота госпитализировали в Пушкинском районе - Газета Маяк Мужчина ударил ножом собутыльницу в ходе ссоры в СНТ «Серебрянка» Пушкинского района Подмосковья, пострадавшую доставили в больницу, сообщил РИАМО в воскресенье представитель пресс-службы ГУ МВД РФ по Московской области.
21.10.2018 Газета Маяк
За период, с 12 по 19 октября текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 55 ДТП с материальным ущербом, а также одно происшествие, в котором пострадал человек.
20.10.2018 Копейка
Труп неизвестного мужчины без внешних признаков насильственной смерти обнаружили в лесу в подмосковном Пушкино, сообщил РИАМО в субботу представитель пресс-службы ГУ МВД РФ по Московской области.
20.10.2018 Газета Маяк
Предпремьерный показ спектакля Народного театра юного зрителя состоялось в Зимнем театре Орехово-Зуева 20 октября, юные артисты представили комедию о далёких звёздах и нехилом мазохизме под интригующим названием «Мама,
21.10.2018 Орехово-Зуевская правда
© Анна Корнилова, Пушкинское информагентство В детской музыкальной школе № 1 города Пушкино прошел заключительный этап первого литературно-музыкального конкурса «Россия – любовь моя»,
21.10.2018 Газета Маяк
1 - ФК Химки Нападающий молодежного состава красно-черных Темур Джикия рассказал пресс-службе клуба, почему не получилось увезти очков из Новомосковска, и поделился мыслями о предстоящем матче со «Строгино».
21.10.2018 ФК Химки
Девять медалей различного достоинства завоевали на первенстве Московской области по универсальному бою воспитанники клуба при Подольской городской организации «Братство десантников» Виктор Захаров Девять медалей ра
21.10.2018 Подольский рабочий
В субботу, 20 октября, на стадионе «Торпедо» в Орехово-Зуеве состоялся футбольный матч между командами «Знамя труда» и «Велес», показав зрелищную игру, наши земляки все же уступили сопернику одно очко,
20.10.2018 Орехово-Зуевская правда
Подтвердите льготу на "Стрелку" - Газета Вперёд Во избежание блокировки карт «Стрелка» учащегося и учащегося сельской местности необходимо до 20 октября подтвердить право на пользование картой,
20.10.2018 Газета Вперёд
21 октября 2018 года на 48-м километре трассы А-108 в Дмитровском районе произошло ДТП с участием пассажирского автобуса, в результате которого погибли 4 пассажира, один из которых ребенок и еще девять пострадали.
21.10.2018 Следственный комитет