logo

Пользовательского поиска

Saturday 25th of November 2017

Биологи значительно замедлили старение взрослых плодовых мух

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
11.11.2017 06:10

2

Митохондрии фруктовых мух (зеленые) в 10 дней (вверху слева), 28 дней (вверху справа) и 37 дней (оба нижних изображения). Внизу справа митохондрии вернулись в более молодое состояние после того, как биологи повысили уровень белка Drp1. (Фото: Nature Communications/Anil Rana)

 

Биологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California – Los-Angeles, UCLA) создали клеточную «машину времени». Им удалось повернуть вспять часы одного из ключевых компонентов старения.

В исследовании, проведенном на мухах среднего возраста, ученые существенно улучшили состояние животных, значительно замедлив их старение. По их мнению, этот метод, в конечном итоге, может отсрочить начало развития болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, рака, сердечно-сосудистых заболеваний и других возрастных болезней человека.

Свое внимание исследователи сфокусировали на митохондриях – крошечных генераторах энергии, контролирующих рост клеток и определяющих срок их жизни. С возрастом митохондрии все чаще и чаще повреждаются, и такие поврежденные митохондрии, как правило, накапливаются в мозге, мышцах и других органах человека. Если клетки не могут их удалить, поврежденные митохондрии могут стать токсичными и способствовать развитию широкого спектра возрастных заболеваний, объясняет руководитель исследования Дэвид Уокер (David Walker), профессор интегративной биологии и физиологии UCLA.

В новом исследовании профессор Уокер и его коллеги установили, что ко времени достижения плодовыми мухами среднего возраста (примерно один месяц из отпущенных им двух), форма их митохондрий изменяется.

«Мы считаем, что то, что митохондрии становятся более крупными и удлиненными, снижает способность клетки избавляться от поврежденных митохондрий», - комментирует свою работу профессор Уокер. «И наше исследование показывает, что с возрастом дисфункциональные митохондрии скорее накапливаются, чем утилизируются».

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, сообщается, что ученые из UCLA удалили поврежденные митохондрии, разбив увеличенные митохондрии на мелкие фрагменты. В результате мухи стали более активными, энергичными и выносливыми; в среднем продолжительность жизни самок мух увеличилась на 20, самцов – на 12 процентов.

Исследование профессора Уокера и его группы подчеркивает важную роль в процессе старения белка Drp1. Уровни Drp1 с возрастом падают, по крайней мере, у мух и мышей.

Чтобы разбить митохондрии на фрагменты, Анил Рана (Anil Rana), первый автор исследования, повысил в организме насекомых уровни Drp1. Это позволило мухам утилизировать поврежденные митохондрии, оставляя только здоровые. Повышенные уровни Drp1 поддерживались в течение одной недели, начиная с тридцатидневного возраста мух.

Практически одновременно доктор Рана продемонстрировал, что важнейшую роль в повороте вспять часов клеточного старения играет и ген Atg1. «Выключив» этот ген и

лишив тем самым клетки мух способности избавляться от поврежденных митохондрий, он доказал, что Atg1 необходим для получения эффекта «антистарения»: если Drp1 разрушает увеличенные в размере митохондрии, то Atg1 необходим для их утилизации.

 

 

3

 

Профессор UCLA Дэвид Уокер (David Walker).

(Reed Hutchinson/UCLA)

 

 

 

«Это похоже на то, как если бы мы взяли мышечную ткань среднего возраста и омолодили ее до молодой мышцы», - комментирует полученные результаты Уокер, научный сотрудник Института молекулярной биологии UCLA (UCLA's Molecular Biology Institute). «Фактически мы отсрочили возрастное ухудшение здоровья, и для продления их жизни и улучшения состояния было достаточно семи дней воздействия».

Проблемой в состоянии организма, на которую было направлено воздействие исследователей, было повышение проницаемости кишечника, развивающееся у плодовых мух примерно за неделю до смерти. Эта особенность организма плодовых мух была установлена в ходе предыдущих исследований группы Уокера. В последующих экспериментах других лабораторий было установлено, что повышение проницаемости кишечника является характерным признаком старения у червей, мышей и обезьян. В исследовании UCLA наступление этого состояния было отсрочено повышением в организме мух уровня Drp1.

Плодовые мухи часто используются в исследовании феномена старения, так как небольшая продолжительность их жизни позволяет ученым отслеживать влияние конкретных методов воздействия в течение контролируемого периода времени, а многие из признаков старения на клеточном уровне аналогичны тем, что наблюдаются у человека. Кроме того, ученые идентифицировали все гены плодовой мухи и знают, как «включать» и «выключать» тот или иной из них.

Профессор Уокер надеется, что, замедляя старение и задерживая начало развития связанных с ним заболеваний, метод, подобный разработанному его группой для плодовых мушек, может в конечном итоге помочь людям. По его мнению, особенно важно то, что новый подход эффективен при применении в течение короткого периода времени, так как долгосрочное использование практически любого препарата может иметь вредные побочные эффекты.

4

 

Доктор Анил Рана (Anil Rana).

( Courtesy of Anil Rana)

 

 

 

 

Одной из долгосрочных целей его исследований является разработка фармацевтических препаратов, имитирующих эффекты белка Drp1, с целью увеличить продолжительность жизни человека и удлинить то, что ученый называет «продолжительностью здоровья», то есть количество лет жизни, в течение которых организм остается здоровым.

В серии других экспериментов, также на плодовых мухах среднего возраста, исследователи инактивировали белок Mfn, стимулирующий процесс слияния митохондрий. Эта манипуляция также приводила к увеличению продолжительности жизни насекомых и улучшению их состояния.

«Можно либо разбить митохондрии с помощью Drp1, либо предотвратить их слияние, инактивируя Mfn», - поясняет доктор Рана. «Эффект аналогичен: уменьшение размера митохондрий и увеличение продолжительности жизни».

Функция Drp1 у животных была установлена Александром ван дер Бликом (Alexander van der Bliek), профессором биологической химии UCLA, в начале 2000-х годов.

 

 

По материалам

UCLA biologists slow aging, extend lifespan of fruit flies

 

Оригинальная статья:

Anil Rana, Matheus P. Oliveira, Andy V. Khamoui, Ricardo Aparicio, Michael Rera, Harry B. Rossiter, David W. Walker. Promoting Drp1-mediated mitochondrial fission in midlife prolongs healthy lifespan of Drosophila melanogaster

 

© «Биологи значительно замедлили старение взрослых плодовых мух». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday96
mod_vvisit_counterYesterday972
mod_vvisit_counterThis week6592
mod_vvisit_counterLast week6868
mod_vvisit_counterThis month21199
mod_vvisit_counterLast month18678
mod_vvisit_counterAll days3875107

We have: 9 guests, 5 bots online
Your IP: 54.80.60.91
 , 
Today: Ноя 25, 2017

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.