Лемури, що впадають у сплячку, можуть повернути назад годинник старіння клітин — дослідження

Товстохвостий карликовий лемур із Мадагаскару, розміром із хом’яка, є нашим найближчим генетичним родичем, який впадає у сплячку. Ці примати також живуть довше, ніж можна було б очікувати від їхнього розміру. Нове дослідження, проведене командами Університету Дюка та Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, розкриває потенційний механізм боротьби зі старінням у їхніх клітинах. Результати опубліковано в журналі Biology Letters.

Усі ми знаємо зовнішні ознаки старіння: шкіра, що обвисає, чи волосся, що рідшає. Але багато змін, пов’язаних із віком, починаються всередині наших клітин, зокрема в ДНК, яка з часом зношується. Деякі істоти, як виявилося, можуть тимчасово повернути цей процес назад. Товстохвостий карликовий лемур — один із них. Під час щорічної сплячки він здатен «перемотати» клітинний годинник старіння, стверджують дослідники.

Як це працює

Секрет криється в теломерах — маленьких «ковпачках» на кінцях хромосом, які нагадують пластикові наконечники шнурків, що запобігають їхньому розтріпуванню. Щоразу, коли клітина ділиться, теломери коротшають. Стрес, малорухливий спосіб життя чи недосип прискорюють цей процес. Зрештою, тіломери стають настільки короткими, що клітини втрачають здатність нормально функціонувати. Проте карликові лемури знайшли спосіб не лише зупиняти скорочення теломер, а й подовжувати їх, омолоджуючи свої клітини — принаймні тимчасово.

Це відбувається під час сплячки, пояснює провідна авторка дослідження Марина Бланко з Університету Дюка. Взимку в дикій природі ці лемури ховаються в дуплах дерев або підземних норах, де проводять до семи місяців у стані «зупиненої анімації». Їхнє серцебиття сповільнюється з 200 ударів за хвилину до менш ніж восьми, температура тіла падає, а дихання скорочується до одного вдиху кожні 10 хвилин. Так вони переживають періоди нестачі їжі. Приблизно раз на тиждень лемури ненадовго «прокидаються», щоб зігрітися і, як не дивно, поспати, після чого повертаються до заціпеніння.

Дослідження

Учені стежили за 15 лемурами в Центрі лемурів Університету Дюка до, під час і після сплячки, аналізуючи мазки зі щік, аби відстежити зміни теломер. Для імітації зимових умов температуру поступово знижували з 25 °C до 13 °C, а лемурам надавали штучні нори. Одну групу годували, якщо вони прокидалися, інша ж обходилася без їжі, питва й руху, живучи за рахунок жиру в хвостах, як у природі.

Зазвичай теломери коротшають із кожним поділом клітин. Але генетичне секвенування показало: під час сплячки теломери лемурів не лише не зменшувалися, а й подовжувалися.

«Це ніби вони повернули свої клітини до молодшого стану», — зазначила співавторка Лідія Грін із Університету Дюка. У лемурів, які глибше занурювалися в заціпеніння, теломери ставали довшими, тоді як у тих, хто прокидався поїсти, їхня довжина залишалася стабільною. Через два тижні після сплячки теломери поверталися до початкової довжини.

Чому це важливо

Подовження теломер може бути захистом від пошкоджень клітин під час періодичних «розігрівів», вважає Бланко.

«Це як завести машину після довгого простою на холоді — різкий стрибок метаболізму від нуля до ста сильно навантажує організм», — додає Грін. Подібне подовження теломер спостерігали в людей після екстремальних умов, наприклад, року на Міжнародній космічній станції чи місяців під водою.

Збільшуючи довжину теломер, лемури, ймовірно, підвищують кількість поділів клітин, додаючи їм «нове життя» у стресові періоди. Це може пояснити їхню довговічність: якщо схожий за розміром примат галаго живе 12–13 років, то товстохвостий лемур доживає до 30.

Загадки й перспективи

Як саме лемури подовжують теломери, залишається загадкою.

«Довговічність і відновлення теломер можуть бути пов’язані, але ми ще не впевнені», — застерігає Бланко. Розгадка цього механізму може допомогти розробити нові способи боротьби з віковими хворобами у людей, не підвищуючи ризиків неконтрольованого поділу клітин, який веде до раку, зазначають дослідники.

Більше новин читайте на GreenPost.