Механизмы нацеливания на центральную нервную систему, которые воспринимают энергию, генерируемую питательными веществами, могут оказывать благотворное влияние на низкокалорийные диеты на здоровое старение без необходимости изменять потребление пищи, предполагает новое исследование Гарвардского университета.ЧАС. Школа общественного здравоохранения Чан.
Исследование опубликовано 26 февраля 2015 года в журнале Cell. Старшим автором был Уильям Мэр, доцент кафедры генетики и сложных заболеваний; ведущим автором был Кристофер Буркевиц, исследователь лаборатории Мэра.
Исследователи хотели узнать больше о процессах восприятия энергии в организмах – в данном случае используя модельный организм C. elegans – потому что предыдущие исследования на различных видах, начиная от нематодных червей, таких как C. elegans на приматах показали, что ограничение потребления пищи, известное как ограничение калорий, может улучшить метаболическую дисфункцию и способствовать здоровому старению.
Новое исследование показывает, что могут быть терапевтические альтернативы ограничению калорий, которые дают аналогичные преимущества, избегая при этом некоторых негативных побочных эффектов, которые у людей могут включать снижение фертильности и иммунитета.
Исследование было сосредоточено на молекуле под названием "АМФ-активированная протеинкиназа," или AMPK, который действует как молекулярный датчик топлива для определения уровней энергии. Известно, что AMPK играет важную роль во всех типах клеток, но исследователи не понимали, какая из этих активностей наиболее важна для регулирования долголетия.
Исследователи обнаружили, что AMPK подавляет активность белка CRTC-1 в нейронах. Этот процесс, в свою очередь, контролировал поведение митохондрий – первичных органелл, производящих энергию в клетках, – по всему организму, изменяя производство нейротрансмиттера. Исследователи были поражены тем фактом, что изменения пути AMPK только в ограниченном наборе нейронов было достаточно, чтобы преодолеть его влияние на метаболизм и продолжительность жизни в других тканях. На старение больше влияло то, что животные думали, что ели, чем то, что они на самом деле ели.
Исследование предполагает, что манипулирование этим путем восприятия энергии может заставить организмы воспринимать свои клетки как находящиеся в низкоэнергетическом состоянии, даже если они нормально питаются и уровень энергии высокий. Лекарства, воздействующие на энергетические сенсоры клеток таким образом, потенциально могут лечить возрастные заболевания, включая рак и нейродегенерацию, и могут предложить альтернативу ограничению калорийности.
Новое открытие может иметь серьезные последствия для общественного здравоохранения, учитывая, что старение является основным фактором риска для большинства сложных заболеваний, а бремя болезней пожилых людей является одной из ключевых проблем общественного здравоохранения в 21 веке.