Цивилизация
Ген механистической мишени к рапамицину (mechanistic target of rapamycin (mTOR) не первый год привлекает внимание специалистов. Он участвует в регуляции обмена веществ и энергии, его повышенная активность уменьшает продолжительность жизни, а пониженная, напротив, увеличивает, что экспериментально доказано на дрожжах, мухах и почвенных нематодах. Влияет mTOR и на срок жизни млекопитающих.
Самцы мышей, которым регулярно давали антибиотик рапамицин, подавляющий активность гена, жили на 9–10%, а самки — на 13–18% дольше контрольных животных.
Действие рапамицина зависело от возраста, в котором мыши начинали его принимать: чем раньше, тем эффективнее. Специалисты Национального института здоровья (США) продлили жизнь млекопитающих, обойдясь без лекарств. Они получили мышей, мутантных по гену mTOR, которые живут на 20% дольше контрольных животных. В статье, опубликованной в журнале Cell Reports, исследователи отмечают, что добились самого значительного за всю историю увеличения мышиного долголетия.
Ученые работали с мышами, которые синтезировали лишь четверть нормального количества белка mTOR – минимум, необходимый для выживания. Эти изменения не сказались на обмене веществ в целом: хотя животные были немного мельче обычных, но ели они не меньше, скорость метаболизма и уровень глюкозы в крови у них не изменились. В общем, они практически не отличались от контрольных мышей.
Мутантные самцы прожили в среднем 28 месяцев, а самки – 31,5. В то же время обычные самцы и самки мышей живут 22,9 и 26,5 месяцев соответственно.
Это все равно что увеличить среднюю продолжительность жизни человека на 16 лет, с 79 до 95 лет.
У мутантных мышей также увеличилась максимальная продолжительность жизни, то есть возраст, до которого доживают самые старые особи. Семь из восьми долгожителей в исследовании оказались мутантами.
Проверяя влияние мутации mTOR на старение, исследователи прежде всего обратили внимание на такие признаки старения, как память и способность ориентироваться в пространстве. В юности эти способности были одинаковы у всех мышей, но с возрастом реакция обычных животных замедлилась, а мутантные особи были столь же памятливы.
Кроме того, пожилые мыши-долгожители сохраняли «молодое» чувство равновесия и мышечную силу, а также, судя по биохимическим маркерам, состояние почек и печени.
Однако за все приходится платить, и животные заплатили за долголетие ухудшением некоторых функций. Так, они были восприимчивее к инфекциям, которые поражают преимущественно рот, глаза и кожу. Возможно, у них ослаблена иммунная система. Кроме того, у долголетних мышей значительно раньше истончаются кости, а это один из признаков старения. Исследователи вспоминают работу своих коллег из Медицинской школы Университета Вашингтона , в которой 32 добровольца в течение нескольких лет сидели на диете, калорийность которой была примерно на треть ниже нормы. В результате у «недокормленных» людей снижалась минеральная плотность костной ткани. Между тем недостаток калорий – один из факторов, подавляющих активность mTOR.
Исследователи пришли к заключению, что старение неоднородно. Разумеется, процессы старения разных органов и тканей и всего организма взаимосвязаны, но контролирующие механизмы у них разные.
Поэтому мутация гена mTOR замедляет процессы старения многих тканей, но не всех. Более того, она ухудшила состояние костной ткани и иммунной системы.
Ученые выражают надежду, что их исследования помогут в лечении возрастных болезней, хотя, скорее всего, это дело далекого будущего.