Istorinis pasiekimas: mokslininkai atrado baltymą, kuris gali pakeisti senėjimo sampratą

Mokslas vis dažniau kalba ne apie ilgaamžiškumą, o apie vadinamąjį „sveiko gyvenimo laikotarpį“, kai žmogus išlieka savarankiškas, fiziškai aktyvus ir be rimtų su amžiumi susijusių sutrikimų. Naujausi Japonijos mokslininkų tyrimai rodo, kad atsakymas gali slypėti itin mažame, bet galingame baltyme mūsų ląstelėse.

Energijos stotys, kurios lemia senėjimą

Kiekvienoje žmogaus ląstelėje veikia mitochondrijos – struktūros, dažnai vadinamos ląstelės elektrinėmis. Jos gamina adenozino trifosfatą (ATP), be kurio neįmanoma nei raumenų darbas, nei smegenų veikla, nei bet kuris kitas gyvybiškai svarbus procesas. Bėgant metams mitochondrijų efektyvumas mažėja, o tai tiesiogiai siejama su senėjimu ir daugybe ligų – nuo diabeto iki neurodegeneracinių sutrikimų.

Energijos gamyba mitochondrijose vyksta per sudėtingą kvėpavimo grandinę, sudarytą iš kelių molekulinių kompleksų. Mokslininkai jau seniai žino, kad šie kompleksai gali jungtis į didesnes struktūras – vadinamuosius superkompleksus, kurie leidžia energiją gaminti efektyviau ir su mažesniais nuostoliais. Vis dėlto iki šiol trūko tiesioginių įrodymų, kad šis procesas realiai pagerina organizmo sveikatą ir prailgina gyvenimą.

COX7RP – mažas baltymas su didelėmis ambicijomis

Būtent šią spragą siekė užpildyti Tokijo metropoliteno geriatrijos ir gerontologijos instituto mokslininkų grupė, vadovaujama Satoshi Inoue. Jų dėmesio centre atsidūrė mitochondrijų baltymas COX7RP, kuris dalyvauja kvėpavimo superkompleksų formavime. Tyrimas, bendraautoriaus Saitamos medicinos universiteto mokslininko Kazuhiro Ikedos, buvo publikuotas mokslo žurnale Aging Cell.

Ankstesni darbai jau buvo parodę, kad COX7RP skatina efektyvesnę energijos gamybą ir mažina reaktyviųjų deguonies formų kiekį, kurios sukelia oksidacinį stresą ir spartina ląstelių senėjimą. Naujojo tyrimo tikslas buvo ambicingesnis – išsiaiškinti, ar šis baltymas gali tiesiogiai paveikti gyvenimo trukmę ir senėjimo procesus visame organizme.

Pelės, kurios gyveno ilgiau ir sveikiau

Tam mokslininkai sukūrė genetiškai modifikuotas peles, kurios visą gyvenimą gamino didesnius COX7RP kiekius. Rezultatai nustebino net pačius tyrėjus. Šių pelių vidutinė gyvenimo trukmė buvo net 6,6 procento ilgesnė nei įprastų, genetiškai nepakeistų pelių. Tačiau dar svarbiau – ilgesnis gyvenimas nebuvo lydimas prastesnės sveikatos.

Priešingai, COX7RP turinčios pelės pasižymėjo geresne medžiagų apykaita. Jų organizmas efektyviau reguliavo gliukozės kiekį kraujyje dėl padidėjusio jautrumo insulinui. Taip pat buvo fiksuoti sveikesni lipidų rodikliai – mažesnis trigliceridų ir bendro cholesterolio kiekis. Be to, šios pelės turėjo didesnę raumenų ištvermę ir mažesnį riebalų kaupimąsi kepenyse.

Kas vyksta ląstelių viduje

Giluminė analizė atskleidė, kad teigiami pokyčiai prasideda mitochondrijose. Audiniuose, paimtuose iš COX7RP turinčių pelių, buvo stebimas intensyvesnis kvėpavimo superkompleksų formavimasis. Tai tiesiogiai lėmė didesnę ATP gamybą, vadinasi, daugiau energijos ląstelėms be papildomo streso.

Ypač iškalbingi duomenys gauti tiriant baltąjį riebalinį audinį, kuris yra glaudžiai susijęs su medžiagų apykaitos ligomis ir senėjimu. Mokslininkai nustatė padidėjusį NAD+ kofermento kiekį, kuris laikomas vienu svarbiausių ląstelinės jaunystės rodiklių. Tuo pat metu sumažėjo reaktyviųjų deguonies formų ir β-galaktozidazės – fermento, dažnai naudojamo kaip ląstelių senėjimo žymens.

Dar daugiau informacijos suteikė vienbranduolės RNR sekoskaitos analizė, atlikta vyresnių pelių riebaliniame audinyje. Ji parodė, kad sumažėjo genų, susijusių su lėtiniu uždegimu ir vadinamuoju senstančių ląstelių sekreciniu fenotipu. Būtent šis procesas laikomas vienu pagrindinių su amžiumi susijusių audinių irimo veiksnių.

Naujas požiūris į ilgaamžiškumą

Tyrimo autoriai pabrėžia, kad jų rezultatai pirmą kartą taip aiškiai parodo priežastinį ryšį tarp mitochondrijų energijos efektyvumo ir gyvenimo trukmės. Pasak Satoshi Inoue, šie duomenys atveria naujas galimybes kurti strategijas, skirtas ne tik prailginti gyvenimą, bet ir išsaugoti jo kokybę.

Mokslininkai neatmeta, kad ateityje galėtų atsirasti papildai ar vaistai, skatinantys mitochondrijų superkompleksų formavimąsi. Tokios priemonės galėtų padėti kovoti su su amžiumi susijusiomis ligomis – diabetu, dislipidemija, nutukimu – ir palaikyti organizmo gyvybingumą ilgus metus.

Nors iki pritaikymo žmonėms dar laukia ilgas kelias, pats atradimas jau dabar keičia požiūrį į senėjimą. Ilgaamžiškumas gali būti ne stebuklingų dietų ar ekstremalių režimų rezultatas, o subtilaus, molekuliniu lygmeniu vykstančio energijos valdymo pasekmė. Ir visai gali būti, kad raktas į ilgesnį bei sveikesnį gyvenimą slypi ne ateities technologijose, o tyliai dirbančiose mūsų ląstelių jėgainėse.