Чем длиннее теломеры — тем крепче здоровье. Пока у мышей

Испанские ученые вырастили мышей с аномально длинными теломерами. Оказалось, что такие мыши не только живут дольше обычных животных, но и отличаются завидным здоровьем: у них меньше содержание жира в теле, выше чувствительность к инсулину и меньше старых клеток в тканях. Можно было ожидать, что сверхдлинные теломеры спровоцируют развитие опухолей — но и они встречались у экспериментальных животных в два раза реже, чем у их сверстников из контрольной группы. Примечательно, что всех этих эффектов исследователи добились без генетических манипуляций. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Укорочение теломер — концевых участков ДНК — считается одним из ключевых признаков старения. Когда теломеры достигают критической длины, клетка перестает размножаться и становится сенесцентной, то есть дряхлой. Этот процесс, судя по всему, лежит в основе истощения клеточных запасов в ткани — когда клетки неспособны делиться, они не могут и заделывать повреждения в ткани.

Справиться с укорочением теломер можно было бы с помощью теломеразы — фермента, который активен в эмбриональных и взрослых стволовых клетках и надстраивает концы хромосом. Существуют даже препараты, которые активируют теломеразу во взрослом организме, однако их клинический эффект пока крайне неоднозначен. Тем не менее, ученые опасаются того, что избыточная активность теломеразы и не в меру длинные хромосомы могут вызвать развитие опухолей. По крайней мере, длина теломер у взрослых людей коррелирует не только с продолжительностью жизни, но и с частотой возникновения некоторых типов рака.

Чтобы оценить вред от длинных теломер, Мигель Муньос-Лоренте (Miguel A. Muñoz-Lorente) и его коллеги из Испанского национального центра создали линию мышей со сверхдлинными теломерами. Для этого они использовали метод, который разработали еще несколько лет назад.

Тогда ученые выяснили, что теломераза особенно активна в эмбриональных стволовых клетках, которые составляют зародыш на стадии нескольких дней, а потом, по мере дифференцировки клеток, ее работа постепенно сходит на нет. Исследователи забирали у зародышей мыши эмбриональные стволовые клетки и выращивали их в культуре, не давая превращаться в разные клеточные типы. При этом теломераза продолжала работать, пока теломеры не стали в два раза длиннее, чем в среднем у мышей.

Сейчас же исследователи взяли стволовые клетки со сверхдлиными теломерами и ввели их в обычные зародыши мышей. Клетки пометили зеленым флуоресцентным белком, чтобы отличать их от клеток реципиента. И оказалось, что из таких зародышей могут вырасти химерные мыши: плацента и зародышевые оболочки у них состоят из тканей реципиента, а вот сам эмбрион и будущая мышь полностью построены из флуоресцентных клеток с длинными теломерами.

Авторы работы проследили за жизнью таких мышей с рождения и до смерти. Первое, на что они обратили внимание — это комплекция этих мышей: они были существенно стройнее своих сородичей. Оказалось, что дело в проценте жира: мышечная масса у контрольных и экспериментальных животных не различалась, а вот толщина подкожного слоя и общее количество жира в теле у вторых было заметно ниже.

Исследователи проверили, насколько стройность мышей сказалась на их здоровье. Они обнаружили, что в крови мышей с длинными теломерами в два-три раза меньше липопротеинов низкой плотности — так называемого «плохого холестерина». Кроме того, экспериментальные мыши были более чувствительны к инсулину и быстрее справлялись с повышением количества глюкозы в крови.

Как и следовало ожидать, длинные теломеры продлили мышам и жизнь в целом: среднюю продолжительность жизни — на 13 процентов, а максимальную — на 8. А вот риск развития опухолей при этом не вырос: у экспериментальных мышей рак встречался в два раза реже, чем у контроля. Умирали же эти животные в основном из-за других возрастных болезней, например, инфекций матки.

Затем авторы работы проверили, что происходит в тканях у взрослых экспериментальных мышей. Они обнаружили, что теломеры у них в любом возрасте длиннее, чем у контрольной группы — пусть не в два раза, но на 25-50 процентов. При этом теломераза во взрослых клетках не работала — то есть длинные теломеры они сохранили еще с зародышевого периода. Других примет старения ученые тоже нашли меньше, чем в контроле — клетки с поврежденной ДНК или признаками старости у экспериментальных животных встречались в несколько раз реже.

Таким образом, исследователи развеяли опасения своих коллег о том, что длинные теломеры могут повлечь за собой негативные последствия для здоровья млекопитающих. Показательно и то, что удлинить мышам теломеры они смогли без каких бы то ни было генетических манипуляций — просто увеличив период, который эмбриональные клетки проводят в стволовом состоянии. На данный момент, конечно, сложно себе представить, как это можно было бы применить к человеку, однако сам факт того, что теломеры можно удлинить негенетическим путем и продлить таким образом жизнь, выглядит обнадеживающим.

Источник

Заглавная иллюстрация: https://ua.depositphotos.com

 

Tags:

ТЕБЕ МОЖЕТ ПОНРАВИТЬСЯ

Пристрою віртуальної реальності довелося навчитися розпізнавати ялинки

Тим, хто на Різдво отримав під ялинку пристрій віртуальної реальності Oculus, певно, що схочеться приміряти його прямо там на місці.

Регулярные походы в музей снизили смертность среди британских стариков

Пожилые люди живут дольше, если увлекаются искусством - ходят в театры и музеи. Причем, по оценкам британских ученых, чем чаще они это делают, тем ниже среди них смертность.

В США изобрели летающий робот-пылесос

Американский инженер превратил робот-пылесос в трехвинтовой дрон-уборщик, способный перелетать через препятствия на своем пути, а также перемещаться между этажами.