Худая старость: Голодание включает «ген долголетия»
Ученые американского Института биологических исследований Солка, работающие под руководством доцента Эндрю Диллина (Andrew Dillin), в экспериментах на круглых червях Caenorhabditis elegans идентифицировали ген, обуславливающий взаимосвязь хронического голодания и долголетия. Пока нет оснований раздувать сенсацию и говорить о возможности создания «таблеток от старости», но, возможно, открытие этого гена позволит создать препараты, способные помочь людям насладиться всеми положительными эффектами низкокалорийной диеты, не испытывая при этом мук голода.
В организме C.elegans сигналы, передаваемые через инсулин и инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1), регулируют связывающийся с ДНК белок DAF-16. Ранее считалось, что контроль за генами, связанными с долголетием, управляет именно DAF-16. Однако как установил Диллин с соавторами, что DAF-16 нуждается для этого в дополнительном кофакторе SMK-1. Более тщательные эксперименты, к удивлению, продемонстрировали, что активность DAF-16 совсем не обязательна для обеспечения долгожительства, связанного с голоданием, в то время как белок SMK-1 является необходимым звеном этого механизма.
DAF-16 входит в семейство белков Forkhead, и ученые проверили и остальные 15 Forkhead-белков червя. Они поочередно блокировали гены, кодирующие эти белки, и наблюдали за изменениями продолжительности жизни голодающих червей. Выяснилось, что «отключение» всех этих генов ведет к увеличению продолжительности жизни при голодании. Единственное исключение — белок PHA-4, который продлевает жизнь (при дефиците калорий), наоборот, при повышенной экспрессии. При этом авторы подчеркивают, что белок PHA-4 функционирует совершенно независимо от инсулиноподобного сигнального механизма.
В геноме человека содержится три гена, обладающих высокой степенью схожести с геном PHA-4 червей C.elegans. Все они принадлежат к семейству FoxA и необходимы для синтеза и регуляции глюкагона — гормона поджелудочной железы, который поддерживает энергетический баланс организма, особенно при голодании.
На сегодняшний день снижение употребления калорий на 60% является единственным способом, кроме манипуляций над генами, продлить жизнь, снизить риск развития рака, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, а также предотвратить возрастные нейродегенеративные проявления. Однако все это касается только лабораторных животных. Пока еще непонятно, оказывает ли голодание подобный эффект на организм человека, особенно учитывая то, что урезание рациона неизбежно повлечет за собой уменьшение поступления в организм различных веществ, необходимых для его полноценного функционирования.
Круглый червь С.elegans — один из постоянных объектов в исследованиях генетики и молекулярной биологии. Читайте, например, «РНК-сенсация», «Изотопы вечной молодости».