logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

Тандем аутофагии и метаболизма жиров оказывает влияние на продолжительность жизни модельных животных C. Elegans

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
15.09.2011 12:25

 

Нематоды  C. elegans,  лишенные клеток зародышевой линии, с флуоресцентным маркером аутофагии.

Нематоды C. elegans, лишенные клеток зародышевой линии, с флуоресцентным маркером аутофагии. (Фото: Hansen lab)

 

Американские ученые установили, как взаимодействие между двумя клеточными процессами – аутофагией и метаболизмом жиров – оказывает влияние на продолжительность жизни модельных червей C. Elegans.

 

Как человек и другие организмы стареют на молекулярном уровне? Для ответа на этот вопрос группа ученых под руководством Малене Хансен (Malene Hansen), Ph.D., из Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорда-Бернема (Sanford-Burnham Medical Research Institute) проводит эксперименты на круглых червях Caenorhabditis elegans. В исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, они установили, что два клеточных процесса - аутофагия и жировой обмен - работают в тандеме, оказывая влияние на продолжительность жизни животного. Аутофагия, основной механизм, используемый клетками для переработки своих компонентов и повторного использования их составляющих, стала предметом интенсивного изучения в последние годы. Этот процесс (вернее, его нарушение) вовлечен в развитие многих заболеваний человека, включая рак и болезнь Альцгеймера. Исследование американских ученых дает более детальное представление о роли аутофагии и метаболизма жиров в процессе старения.


«Черви модели, которую мы использовали в своем исследовании, живут дольше, чем нормальные, но мы не совсем понимали, почему», - говорит старший автор статьи доктор Хансен, доцент Научно-исследовательского центра неврологии, старения и стволовых клеток Вэбба (Del E. Webb Neuroscience, Aging and Stem Cell Research Center). «Наши результаты говорят о том, что усиление аутофагии оказывает антивозрастной эффект, возможно, благодаря стимуляции активности расщепляющего жиры фермента. Другими словами, по-видимому, рециклинг жиров – это хорошо, по крайней мере, для червей».

C. elegans – широко используемая лабораторная модель, так как этого червя можно быстро вырастить в нужных для экспериментах количествах, он удобен для генетического анализа и имеет небольшую продолжительность жизни, что делает его идеальным объектом для исследования феномена долголетия. За последние 50 лет этот скромный организм дал ученым огромное количество ценной информации не только о старении, но и о многих других биологических процессах – от развития нервной системы до РНК-интерференции. Черви, используемые в данном исследовании, не имели клеток зародышевой линии. Известно, что такие черви живут дольше, чем нормальные, и это исследование помогает объяснить, почему.

Хотя черви без зародышевых клеток не могут размножаться, у них все-таки есть гонады (хотя и пустые). При этом они по-прежнему синтезируют те жиры, которые обычно идут на образование яиц. Эксперименты показывают, что процесс аутофагии идет у таких червей очень интенсивно. Такая гиперактивность аутофагии может, вероятно, объясняться образованием избыточного жира, который должен или на что-то расходоваться, или подвергаться рециклингу.


Доктор Малене Хансен (Malene Hansen), справа.

 

Доктор Малене Хансен (Malene Hansen), справа. (Фото: Nadia Borowski Scott)

 

 

 

У червей, лишенных клеток зародышевой линии, очень активен и помогающий расщеплять жиры фермент LIPL-4, что уже было показано в предыдущих исследованиях. Фермент LIPL-4 также способствует увеличению продолжительности жизни, однако механизм его действия на клеточном уровне был неизвестен. Доктор Хансен с коллегами установили, что эти два процесса взаимозависимы – аутофагия нужна для сохранения высокой активности LIPL-4, а LIPL-4, в свою очередь, необходим для стимуляции аутофагии. В конечном итоге ученые связали их с главным регулятором, экспрессия которого у таких червей снижена, – сенсором питательных веществ белком TOR, оказывающим влияние на метаболизм и старение у многих биологических видов.

«Координация между аутофагией и липолизом подтверждается и тем, что подавление TOR (мишени рапамицина), главного отрицательного регулятора аутофагии, стимулирует экспрессию lipl-4, а уровни TOR у животных, лишенных клеток зародышевой линии, снижены. Поэтому TOR может функционировать в качестве общего регулятора аутофагии и экспрессии lipl-4», - пишут авторы в своей статье.

Гиперактивные аутофагия и LIPL-4 увеличивают продолжительность жизни червей в среднем на 25 процентов.

«По существу, это вопрос спроса и предложения. Когда предложение жира превышает спрос на него, черви вынуждены создавать его запасы», - говорит Луи Лапьер (Louis Lapierre), Ph.D., первый автор статьи. Однако у этих долгоживущих червей происходит активация кажущегося на первый взгляд бесполезным цикла расщепления жира и повторного его синтеза. Мы единственные, кто установил, что расщепление жира посредством аутофагии на самом деле выгодно, и, возможно, этот цикл не так уж и бесполезен».


Электронная микрофотография аутофагосомы, наполненной продуктами распада клеточных компонентов

 

Электронная микрофотография аутофагосомы, наполненной продуктами распада клеточных компонентов. (Фото: Malcolm Woods, The Scripps Research Institute)

 

 

 

Группа доктора Хансен занимается изучением многих аспектов старения, и ученые очень рады, что им удалось посмотреть на связь аутофагии и метаболизма жиров под новым углом. В дополнении к ответам на вопросы о старении это исследование, безусловно, дает ценную информацию о возрастных болезнях, таких как диабет, рак и нейродегенеративные заболевания.

В своих следующих экспериментах они планируют продолжать изучение связи между аутофагией и LIPL-4 и их влияния на метаболизм жиров. Кроме того, они собираются выяснить, сохранено ли связанное с этими путями увеличение продолжительности жизни у других видов животных.

Исследование финансировалось Американской федерацией изучения старения (American Federation for Aging Research), Национальным институтом старения (National Institute on Aging) Национального института здравоохранения (National Institutes of Health), Национальным научным фондом (National Science Foundation) США и другими фондами.

 

 

По материалам

Recycling Fat Might Help Worms Live Longer

 

Оригинальная статья:

Louis R. Lapierre, Sara Gelino, Alicia Meléndez, Malene Hansen. Autophagy and Lipid Metabolism Coordinately Modulate Life Span in Germline-less C. elegans

 

© «Тандем аутофагии и метаболизма жиров оказывает влияние на продолжительность жизни модельных животных C. Elegans». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще об аутофагии


Подтверждена исключительная роль фермента AMPK в аутофагии и увеличении продолжительности жизни

Описана одна из начальных стадий процесса аутофагии

Радикально новый подход к лечению болезни Альцгеймера: соединение SMER28 стимулирует процесс аутофагии в пораженных нейронах

 

 

и о старении


Увеличение скорости метаболизма может вести к ускоренному старению

Пониженная температура тела коррелирует с большей продолжительностью жизни

Генетический механизм сплайсинга вызывает как синдром преждевременного старения, так и нормальное клеточное старение

Возрастное сокращение объема мозга человека – плата за большую продолжительность жизни?

Кровь молодых мышей омолаживает мозг старых

Белок влияет на продолжительность жизни клеток, регулируя длину теломер

Ограничение калорий замедляет процесс старения, предотвращая инактивацию фермента пероксиредоксина

Удаление из организма стареющих клеток может предотвратить развитие возрастных заболеваний

Усиление активности всего одного гена увеличивает продолжительность жизни плодовых мушек на 50 процентов

Дефицит рецепторов инсулиноподобного фактора роста 1 не приводит к увеличению продолжительности жизни мышей

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday2101
mod_vvisit_counterYesterday1793
mod_vvisit_counterThis week10175
mod_vvisit_counterLast week6507
mod_vvisit_counterThis month22923
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4113329

We have: 35 guests, 5 bots online
Your IP: 54.166.141.69
 , 
Today: Сен 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.