logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Митохондриальные сигналы увеличивают продолжительность жизни

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
10.01.2011 10:48

 

Адъюнкт-профессор лаборатории молекулярной и клеточной биологии Медицинского института Говарда Хьюза Эндрю Диллин (Andrew Dillin), PhD.

Адъюнкт-профессор лаборатории молекулярной и клеточной биологии Медицинского института Говарда Хьюза Эндрю Диллин (Andrew Dillin), PhD. (Фото: youtube.com)


Вполне понятное желание прожить как можно дольше приводит вас к решению пить больше красного вина и сохранять социальную активность, но есть кое-что, о чем вы, вероятно, забыли: связь с вашими митохондриями. Оказывается, замедление работы моторов этих крошечных клеточных фабрик может увеличить продолжительность жизни – наблюдение, относящееся не только к изучению процессов старения, но и к нашему пониманию того, как клетки осуществляют коммуникацию друг с другом.


Так считают ученые Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies), недавно опубликовавшие статью в журнале Cell. Эндрю Диллин (Andrew Dillin), PhD, из Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) и его коллеги использовали круглых червей Ceanorhabditis elegans, чтобы показать, что вмешательство в функции митохондрий определенных типов клеток червя вызывает передачу сигналов, регулирующих продолжительность жизни всего организма.

«В данной работе мы показали, как сигналы, посылаемые находящимися в состоянии стресса митохондриями, передаются в отдаленные ткани, способствуя выживанию и увеличению продолжительности жизни», - комментирует свое исследование Диллин, адъюнкт-профессор лаборатории молекулярной и клеточной биологии.

Природа сигнала, посылаемого клетками с находящимися в состоянии стресса митохондриями – гипотетического фактора, названного Диллином «митокином» - остается неизвестной. Тем не менее, он предполагает, что митокины могут быть когда-либо использованы в качестве посланников от здоровых к нездоровым тканям для лечения дегенеративных заболеваний.

Нарушение функций митохондрий в клетках кишечника (показаны зеленым) или нейронах (показаны красным) продлевает жизнь круглых червей.

 

Нарушение функций митохондрий в клетках кишечника (показаны зеленым) или нейронах (показаны красным) продлевает жизнь круглых червей. (Фото: Courtesy of Kristen Berendzen)

 

 

 

«Представьте себе, что мы могли бы потревожить митохондрии в печени и заставить их посылать митокин дегенерирующим нейронам», - говорит он. «Вместо того чтобы добиваться попадания в головной мозг лекарственного препарата, мы бы смогли использовать способность самого организма посылать естественные спасательные сигналы».

Увеличение продолжительности жизни, обусловленное уменьшением активности митохондрий, может показаться парадоксальным. Как поддержание электростанций в активном состоянии может обернуться чем-либо, кроме плюса?

Но оказывается, что многие ученые, включая Диллина, наблюдали загадочную корреляцию между митохондриями, генерацией энергии в клетке и продолжительностью жизни – взаимосвязь, которая предполагает, что для того, чтобы жить долго, совсем не обязательно процветать на субклеточном уровне.

«Еще постдокторантом я проводил скрининг генов червя, увеличивающих продолжительность жизни», - рассказывает Диллин, вспоминая исследование, опубликованное в 2002 году в журнале Science, которое вдохновило его на настоящую работу. «Многие гены были связаны с функциями митохондрий. При их отключении черви жили дольше, хотя их дыхание и метаболизм снижались. Мы задались вопросом, именно ли это было причиной увеличения продолжительности жизни животных».

Последняя статья в Cell показывает, что все не так просто. Доктор Диллин и его аспиранты Дженни Дюрье (Jenni Durieux) и Сюзанна Вольф (Suzanne Wolff) создали «трансгенных» червей с инактивированным геном ссо-1. Ген ссо-1 кодирует белок, важный для биохимических реакций, известных как электрон-транспортная цепь (ЭТЦ), или дыхательная цепь переноса электронов, которые необходимы митохондриям, и всей клетке, для генерации энергии.

 

Черви с избирательно нарушенной потерей гена ссо-1 функцией митохондрий в клетках кишечника или нейронах жили дольше нормальных червей, в то время как на животных с нарушениями  ЭТЦ  в клетках мышц, кожи или половых клетках эта закономерность не распространялась. Исходя из результатов экспериментов, ученые предположили, что продолжительность жизни увеличивает уникальный сигнал, исходящий от находящихся в состоянии стресса митохондрий в нейронах или клетках кишечника, передаваемый в отдаленные ткани.

Черви с избирательно нарушенной потерей гена ссо-1 функцией митохондрий в клетках кишечника или нейронах жили дольше нормальных червей, в то время как на животных с нарушениями ЭТЦ в клетках мышц, кожи или половых клетках эта закономерность не распространялась. Исходя из результатов экспериментов, ученые предположили, что продолжительность жизни увеличивает уникальный сигнал, исходящий от находящихся в состоянии стресса митохондрий в нейронах или клетках кишечника, передаваемый в отдаленные ткани. (Cell)


Главное открытие состояло в том, что черви с ЭТЦ, избирательно нарушенной потерей ссо-1 либо в клетках кишечника, либо в нейронах, жили дольше нормальных червей, в то время как на животных с нарушениями ЭТЦ в клетках мышц, кожи или половых клетках эта закономерность не распространялась. Исходя из результатов экспериментов, ученые предположили, что продолжительность жизни увеличивал уникальный сигнал, исходящий от поврежденных митохондрий в нейронах или клетках кишечника и передаваемый в отдаленные ткани.

«Любопытно, что для получения максимального эффекта манипуляции с ЭТЦ должны были производиться в течение критического временного окна в жизни червя», - подчеркивает доктор Диллин. «Если перенести эти данные на человека, то манипуляции с митохондриями 30-ти летнего добавили бы ему 15 лет жизни, а вот 80-ти летний выиграл бы только 2-3 года».

Чтобы определить, как клетки реагируют на сигналы об увеличении продолжительности жизни, ученые провели мониторинг плана экстренного спасения клеток, называемого в русскоязычной литературе ответом неструктурированных белков (Unfolded Protein Response - UPR), хотя, вероятно, правильнее было бы называть его ответом на неструктурированные белки, так как в первом случае получается, что сами неструктурированные белки организуют защиту против себя. Клетки приводят в действие этот план при излишнем накоплении белков, сопровождающемся нарушением их фолдинга. Нарушение структуры белков оказывает на клетку токсическое воздействие и, чтобы избежать ее смерти, UPR мобилизует команду помощников, которые восстанавливают структуру накапливающихся в эндоплазматическом ретикулуме деструктурированных протеинов. Если же механизм по каким-либо причинам не срабатывает, запускается программа самоуничтожения клетки – апоптоз.

Когда Диллин и его коллеги начали кормить червей химическими веществами, блокирующими UPR, они обнаружили, что нарушение функции ссо-1 в нейронах или клетках кишечника больше не оказывало положительного эффекта на продолжительность жизни. Это важное открытие иллюстрирует, что увеличивающим продолжительность жизни фактором является именно инициация рефолдинга белков, в данном случае в ответ на отдаленный митохондриальный стресс.

До 2000 года учебники биологии описывали митохондрии только в терминологии выработки энергии.

«Нас захватила метаболическая функция митохондрий», - говорит доктор Диллин, замечая, что увеличивающие продолжительность жизни сигналы, описываемые в их статье, не являются метаболическими в строгом смысле слова. «Но теперь мы узнали и о многих других важных функциях, осуществляемых митохондриями».

Например, «метаболическое» объяснение увеличения продолжительности жизни, известное как «теория скорости жизни», выглядит следующим образом: интенсивно работающие митохондрии сжигают свечу клеточной энергии с двух концов, приводя к преждевременной кончине. И наоборот, скупо тратящие энергию клетки живут дольше.

Исследование доктора Диллина опровергает такой сценарий.

«Мы показали, что все сводится к фолдингу белков», - говорит он. «Эта тема объединяет все исследования моей лаборатории».

 

 

По материалам

When less is more: how mitochondrial signals extend lifespan

 

4Оригинальная статья:

Jenni Durieux, Suzanne Wolff, Andrew Dillin. The Cell-Non-Autonomous Nature of Electron Transport Chain-Mediated Longevity

 

 

 

 

© «Митохондриальные сигналы увеличивают продолжительность жизни». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о старении


Продолжительность жизни определяется метаболическим состоянием митохондрий

Запрещенный гербицид продлевают жизнь червей!

Процесс старения млекопитающих связан с гиперактивностью клеточного пути mTORC1

Антатогист рилизинг-фактора гормона роста увеличивает продолжительность жизни

Подтверждена исключительная роль фермента AMPK в аутофагии и увеличении продолжительности жизни

Найдена основная молекулярная причина ухудшения здоровья в старости

Синдром Ларона: гормон роста - секрет здорового старения?

Новое доказательство теснейшей связи продолжительности жизни с белковым гомеостазом

Дисфункции митохондрий увеличивают продолжительность жизни

Новый молекулярный путь, влияющий на продолжительность жизни

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday240
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3974
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16464
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999846

We have: 51 guests, 3 bots online
Your IP: 54.80.82.9
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.