Цивилизация
Ещё в середине прошлого века выяснилось, что низкокалорийное питание значительно увеличивает продолжительность жизни самых разных живых существ – от одноклеточных дрожжей до приматов, однако причина этого явления на клеточном уровне оставалась неизвестной. Исследование американских биологов показывает, что ключ к разгадке лежит в изменениях работы митохондрий, провоцируемых низкокалорийной диетой.
Учёным из Гарварда, Корнелла и американского Национального института здоровья под руководством гарвардского доцента Дэвида Синклера удалось выявить два фермента, которые мобилизуют митохондрии, часто именуемые «энергетическими фабриками», в тяжёлые для клеток времена. Это и позволяет продлить жизнь клетки и отодвинуть её гибель.
Ферменты SIRT3 и SIRT4 родственны ферментам SIRT1 и SIRT2, важность которых для долголетия клетки была установлена раньше. В опубликованной в последнем номере журнала Cell статье учёные показали, что низкокалорийное питание приводит к активизации белка, кодируемого геном NAMPT, который способствует насыщению митохондрий молекулами кофермента никотинамидадениндинуклеотид (НАД) – одного из главных переносчиков энергии в клетке.
Именно обилие НАД, по мнению исследователей, позволяет в полной мере использовать кодируемые SIRT3 и SIRT4 «ферменты молодости» митохондрий – вместо естественного угасания деятельности органелл, неминуемо ведущего к смерти всей клетки, митохондрии не просто восстанавливают свою работоспособность, а начинают работать лучше, чем когда бы то ни было.
Повышенная отдача, с которой митохондрии начинают производить энергию, позволяет существенно замедлить процесс старения клеток, практически отключая естественный механизм самоубийства старых клеток.
Более того, как удалось установить Синклеру и его коллегам, активизация митохондрий способна на время компенсировать потерю всех остальных источников жизни в клетке. Даже если ядро её оказывается совсем неработоспособно, делая бессмысленным дальнейшее сохранение жизненной единицы, механизм клеточного самоубийства отказывается запускаться.
Как именно митохондрии блокируют отмирание клеток, учёные пока не знают, однако уже придумали имя для всего процесса, называя свои предположения «Гипотезой митохондриального оазиса» в лишившейся жизненной силы клетке.
По словам Синклера, выделение генов SIRT3 и SIRT4 не только позволило понять, каким образом низкокалорийная диета продляет жизнь организмам, но и сможет помочь разработать лекарства против болезней, связанных с преждевременным старением клеток. «Мы можем представить себе молекулу, увеличивающую выработку НАД или непосредственно самих кодируемых SIRT3 и SIRT4 в самих клетках», - говорит Синклер. Ранее уже было показано, что митохондриальные аспекты работы клеток очень важны в лечении таких заболеваний, как рак и диабет.
Пока таких лекарств нет. Однако и мучить себя недоеданием не стоит – пусть теоретически это и может продлить жизнь клеткам нашего организма (впрочем, на человеке подобные опыты пока не проводились), нарушать естественный ход обмена веществ у человека может быть опасно.
Альтернатива есть: физкультура и упражнения.
И результаты Синклера и его команды дают этому вроде бы банальному утверждению глубокое научное обоснование: физические нагрузки точно также стимулируют выработку никотинамидадениндинуклеотида, как и низкокалорийная диета. Подтянетесь, а заодно и продлите жизнь своим клеткам, как выясняется.