Ученые Института Фрица Липмана выявили ранее неизвестный механизм старения митохондрий: с возрастом в клетках падает уровень липида фосфатидилхолина, и именно это приводит к деградации «клеточных электростанций». Восполнить запас можно через питание. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
В качестве моделей использовались черви C. elegans, образцы человеческих тканей и клетки человека. Во всех трех системах ученые зафиксировали одно: синтез фосфатидилхолина постепенно подавляется по мере старения. Этот липид — основной строительный материал внешних мембран митохондрий: без него мембраны теряют гибкость, митохондрии фрагментируются и хуже распределяют энергию.
«Можно представить всю систему как разветвленную электрическую сеть, которая с возрастом все сильнее деградирует: связи рвутся, токи замирают», — образно описала происходящее биолог Мария Ермолаева.
Когда червям добавляли в пищу фосфатидилхолин или холин (его пищевой предшественник), митохондрии возвращались к более молодому, пластичному состоянию.
«Мы сами были удивлены, насколько сильно эта молекула влияет на структуру, связность и функцию митохондрий», — отметила первый автор работы Татьяна Полежаева.
Анализ образцов человеческих тканей выявил две важные особенности. Во-первых, низкий уровень фосфатидилхолина чаще встречался у людей с диабетом и ожирением, тогда как высокий коррелировал с быстрой ходьбой и хорошей памятью — маркерами здорового старения. Во-вторых, у мужчин снижение уровня липида шло постепенно, тогда как у женщин оно резко ускорялось примерно в период менопаузы — что может объяснять внезапное падение энергии, которое многие женщины ощущают в этот период.
Авторы подчеркнули, что нехватка фосфатидилхолина — лишь один из факторов старения митохондрий, однако значимый: его коррекция через диету открывает реалистичный путь к замедлению клеточного старения.
Ранее ученые научились омолаживать клетки с помощью специального препарата.
