Ядовитый газ сероводород, который позволил ученым из Онкологического центра Фреда Хатчинсона обратимо погрузить мышей в состояние анабиоза, смог существенно продлить жизнь червей нематод. Сообщение о новом достижении Марка Рота и Даны Миллер, продолживших изучение физиологического воздействия H2S на живые организмы, опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Нематоды более удобны для изучения физиологического действия, так как имеют относительно короткую продолжительность жизни, и обладают развитой нервной и репродуктивной системой.
Оказалось, что нематоды, выращенные в присутствии небольших количеств сероводорода (50 ррм – 50 миллионных объемных долей в атмосфере) не впадают в состояние анабиоза, а демонстрируют более длительный период активной жизни, сопровождающийся нормальным уровнем репродукции и метаболизма. Кроме того, эти черви оказались более устойчивы к тепловому воздействию.
Большая часть генов, которые оказывают влияние на продолжительность жизни нематод, действует по трем механизмам. Первый заключается в контроле выработки инсулина, второй в контроле работы митохондрий и третий модулирует различные физиологические эффекты в зависимости от ограничения доступа к питательным веществам.
Как показывают изыскания Рота и его коллег, сульфид водорода не влияет ни на один из этих генетических механизмов. Вместо этого его воздействие протекает по альтернативному пути. Одно из предположений специалистов заключается в воздействии сероводорода на активность гена SIR-2.1, который, как известно, регулирует продолжительность жизни большого количества самых разных организмов.
Дальнейшие исследования, по мнению Рота, могут выявить генетические механизмы с участием сероводорода, которые оказывают влияние на продолжительность жизни не только нематод, но и более крупных животных и даже человека. Понимание этих механизмов может привести к появлению лекарств на основе сероводорода, способных бороться с болезнями, связанными со старением человеческого организма.
Гипотеза Рота состоит в том, сто сероводород, вырабатывающийся внутри организмов животных и людей, помогает регулировать температуру тела и уровень метаболизма. Сульфид водорода проявляет себя подобно кислороду в ряде химических реакций, так как, как и кислород, может вступать во взаимодействие с рядом протеинов. В результате в клетках организма наблюдается соперничество между кислородом и сероводородом в процессе выработки энергии – окислительного фосфорилирования. Ингибирование этой функции по мнению Рота и приводит к анабиозу мышей, заканчивающемуся сразу же после того, как им дают подышат свежим воздухом, и не вызывающему долговременных негативных последствий.