Все новости

Секрет долголетия голых землекопов оказался заключен в их митохондриях

Благодаря их особому электрохимическому состоянию эти грызуны живут в десятки раз дольше, чем другие млекопитающие похожего размера, а также почти никогда не страдают от рака
Голый землекоп AP Photo/Eric Gay
Описание
Голый землекоп
© AP Photo/Eric Gay

ТАСС, 9 марта. Молекулярные биологи выяснили, что необычно долгая жизнь голых землекопов может быть связана с уникальной особенностью в устройстве их митохондрий – главных "энергостанций" клетки, которая защищает белки внутри этих органелл от повреждений. Выводы ученых опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Эта необычная черта голых землекопов могла возникнуть из-за присутствия в почве тех регионов Африки, где они живут, большого количества соединений железа. Благодаря этому организм их предков вырабатывал большое количество оксидантов, с которыми их клеткам приходилось бороться", – пишут исследователи.

Голые землекопы (Heterocephalus glaber) представляют собой безволосых подземных грызунов размером с мышь и весом 30-50 г. Они обитают в восточной Африке в крупных колониях подобно термитам и другим коллективным насекомым.

Еще полвека назад биологи заметили, что эти существа живут в десятки раз дольше типичного срока, характерного для млекопитающих сопоставимых размеров, а также почти никогда не страдают от рака. Относительно недавно ученые выяснили, что голые землекопы практически не чувствуют боли и могут жить свыше 20 минут без кислорода, а их кожа не реагирует на многие едкие вещества.

Биологи уже много лет изучают уникальные особенности метаболизма этих животных, пытаясь понять, как можно их использовать для того, чтобы продлить жизнь человека и узнать, почему все остальные млекопитающие дряхлеют с возрастом. Четыре года назад к этим исследованиям присоединились ученые из МГУ: в университете создали свою собственную колонию землекопов и начали их изучать вместе их с коллегами из Германии и Швейцарии.

Секреты бессмертия

Научный коллектив, под руководством профессора МГУ Владимира Скулачева сфокусировался на различиях в том, как клетки землекопов и других грызунов справляются с появлением повреждений в их митохондриях. Эти обособленные части клеток непрерывно преобразуют питательные вещества и кислород в молекулы АТФ, которые ускоряют все биологические реакции.

Из-за этого процесса внутри митохондрий часто появляются молекулы различных оксидантов, которые могут повредить ее оболочки и заставить ее содержимое "утечь" наружу. Подобные повреждения обычно бывают фатальными для клетки, так как они запускают автоматические системы ее самоуничтожения.

Митохондрии пытаются предотвратить подобный исход развития событий, подавляя формирование агрессивных молекул при помощи различных ферментов и антиоксидантов. Они нейтрализуют перекись водорода и прочие опасные для белков вещества. С возрастом эффективность подобных "мусоросборщиков" падает, что, как предполагают многие исследователи, ведет к дряхлению тела и наступлению старости.

Профессор Скулачев и его коллеги сравнили, как именно меняется работа этих систем у голых землекопов – рабочих особей, королев, а также у обычных лабораторных мышей. Для этого ученые собрали образцы различных тканей у взрослых особей, детенышей и зародышей всех этих животных, замерили активность белков, которые подавляют оксиданты, и сопоставили их между собой.

Оказалось, что митохондрии голых землекопов всегда находились в особом электрохимическом состоянии, в котором опасные молекулы вырабатываются значительно реже и медленнее, чем при других обстоятельствах. Энергостанции клеток мышей работали в таком "режиме" только в первые месяцы жизни, после чего концентрация оксидантов в них начинает резко расти, что ведет к повреждению митохондрий в мышцах и других органах, а также к наступлению старости.

Дальнейшее изучение этих различий и раскрытие их генетической подоплеки, как надеются ученые из МГУ и их зарубежные коллеги, помогут биологам "взломать" программу старения и максимально продлить жизнь человеку.