Впадающие в спячку лемуры могут вернуть назад часы старения клеток — исследование

Толстохвостый карликовый лемур из Мадагаскара, размером с хомяка, является нашим ближайшим генетическим родственником, который впадает в спячку. Эти приматы также живут дольше, чем можно ожидать от их размера. Новое исследование, проведенное командами Университета Дюка и Калифорнийского университета в Сан-Франциско, раскрывает потенциальный механизм борьбы со старением в их клетках. Результаты опубликованы в журнале Biology Letters.

Все мы знаем внешние признаки старения: обвисающая кожа или редеющие волосы. Но многие изменения, связанные с возрастом, начинаются внутри наших клеток, в частности в ДНК, которая со временем изнашивается. Некоторые существа, как оказалось, могут временно повернуть этот процесс вспять. Толстохвостый карликовый лемур – один из них. Во время ежегодной спячки он способен «перемотать» клеточные часы старения, утверждают исследователи.

Как это работает

Секрет кроется в теломерах — маленьких «колпачках» на концах хромосом, напоминающих пластиковые наконечники шнурков, предотвращающих их растрескивание. Каждый раз, когда клетка делится, теломеры укорачиваются. Стресс, малоподвижный образ жизни или недосып ускоряют этот процесс. В конце концов теломеры становятся настолько короткими, что клетки теряют способность нормально функционировать. Однако карликовые лемуры нашли способ не только останавливать сокращение теломер, но и удлинять их, омолаживая свои клетки, по крайней мере, временно.

Это происходит во время спячки, объясняет ведущий автор исследования Марина Бланко из Университета Дюка. Зимой в дикой природе эти лемуры прячутся в дуплах деревьев или в подземных норах, где проводят до семи месяцев в состоянии «остановленной анимации». Их сердцебиение замедляется с 200 ударов в минуту до менее восьми, температура тела падает, а дыхание сокращается до одного вдоха каждые 10 минут. Так они переживают периоды нехватки еды. Приблизительно раз в неделю лемуры ненадолго «просыпаются», чтобы согреться и, как ни странно, поспать, после чего возвращаются к оцепенению.

Исследование

Ученые следили за 15 лемурами в Центре лемуров Университета Дюка до, во время и после спячки, анализируя мазки из щек, чтобы отследить изменения теломеров. Для имитации зимних условий температуру постепенно снижали с 25 °C до 13 °C, а лемурам предоставляли искусственные норы. Одну группу кормили, если они просыпались, другая обходилась без еды, питья и движения, живя за счет жира в хвостах, как в природе.

Обычно теломеры укорачиваются с каждым делением клеток. Но генетическое секвенирование показало: во время спячки теломеры лемуров не только не уменьшались, но и удлинялись.

«Это будто они вернули свои клетки в младшее состояние», — отметила соавтор Лидия Грин из Университета Дюка. У глубже погружавшихся в оцепенение лемуров теломеры становились длиннее, тогда как у тех, кто просыпался поесть, их длина оставалась стабильной. Через две недели после спячки теломеры возвращались к исходной длине.

Почему это важно

Удлинение теломера может быть защитой от повреждений клеток во время периодических «разогревов», считает Бланко.

«Это как завести машину после долгого простоя на холоде – резкий скачок метаболизма от нуля до ста сильно нагружает организм», – добавляет Грин. Подобное удлинение теломер наблюдали у людей после экстремальных условий, например года на Международной космической станции или месяцев под водой.

Увеличивая длину теломера, лемуры, вероятно, повышают количество делений клеток, добавляя им «новую жизнь» в стрессовые периоды. Это может объяснить их долговечность: если схожий по размеру примат галаго живет 12–13 лет, то толстохвостый лемур доживает до 30.

Загадки и перспективы

Как именно лемуры удлиняют теломеры, остается загадкой.

«Долговечность и восстановление теломера могут быть связаны, но мы еще не уверены», — предостерегает Бланко. Разгадка этого механизма может помочь разработать новые способы борьбы с возрастными болезнями у людей, не повышая риска неконтролируемого деления клеток, ведущего к раку, отмечают исследователи.

Больше новостей читайте на GreenPost.