12 січня, 2024
Як обмеження в їжі уповільнює старіння мозку і збільшує тривалість життя
Відомо, що обмеження калорій покращує здоров’я та збільшує тривалість життя, але як саме це відбувається, залишається загадкою, особливо щодо того, як таке харчування захищає мозок. Учені Інституту досліджень старіння Бака (Новато, Каліфорнія) виявили роль гена під назвою OXR1, який необхідний для подовження тривалості життя при обмеженні раціону та важливий для здорового старіння мозку. Команда вчених додатково продемонструвала детальний клітинний механізм того, як дієта може затримати старіння та уповільнити прогресування нейродегенеративних захворювань. Робота, проведена на плодових мушках і людських клітинах, також визначає потенційні терапевтичні цілі для уповільнення старіння та вікових нейродегенеративних захворювань.
Біологи знайшли специфічну реакцію, яка опосередковує нейропротекцію за рахунок дієтичного обмеження. Такі стратегії, як періодичне голодування або обмеження калорійності, можуть підвищити рівень гена OXR1 для посередництва його захисних ефектів. Дослідники почали зі сканування близько 200 штамів мух із різним генетичним походженням. Мух вирощували за двома різними способами харчування – або з нормальним, або з дієтичним обмеженням, яке становило лише 10 % від стандартної потреби. Вчені ідентифікували п'ять генів, які мали специфічні варіанти, що суттєво впливали на тривалість життя за умов дієтичного обмеження. Два з них мали відповідники в генетиці людини. Команда вибрала один ген для ретельного вивчення, який є геном стійкості до окислення (OXR1) у людей і мишей. OXR1 захищає клітини від окисного пошкодження, а його втрата в людей призводить до серйозних неврологічних дефектів і передчасної смерті. У мишей додатковий OXR1 покращує виживаність у моделі бічного аміотрофічного склерозу.
Щоби з’ясувати, як активний у нейронах ген впливає на загальну тривалість життя, провели низку поглиблених тестів. Виявили, що OXR1 діє на комплекс під назвою ретромер, який є набором білків, необхідних для перероблення клітинних білків і ліпідів. Він є важливим регулятором у нейронах, оскільки визначає долю всіх білків, які потрапляють у клітину. Дисфункція цього білкового комплексу була пов'язана з віковими нейродегенеративними захворюваннями, зокрема хворобами Альцгеймера та Паркінсона.
Дієта впливає на цей ген. Якщо їсти менше, людина фактично покращує механізм правильного сортування білків у клітинах, тому що вони підсилюють експресію OXR1. Біологи також виявили, що підвищення експресії гена в мух спричинило їх довше життя. Це спонукало дослідників до припущення, що в людей надмірна експресія OXR1 може допомогти продовжити тривалість життя. Наступним кроком є визначення конкретних сполук, які підвищують генетичну активність для уповільнення процесу старіння.
Джерело: https://www.nature.com/articles/s41467-023-44343-3