Представьте, что вы принимаете витамин для долголетия! Еще нет, но открытие Дартмутом, что двоюродный брат ниацина продлевает продолжительность жизни дрожжей, приближает заманчивую возможность.
Исследование, опубликованное в выпуске Cell от 4 мая, показывает, как новый витамин продлевает продолжительность жизни дрожжевых клеток, во многом так же, как ограничение калорий у животных. Это может проложить путь к разработке добавок на благо человека.
Радикальное снижение калорийности может продлить жизнь. Мыши, соблюдающие диету или голодание, живут дольше, а снижение уровня глюкозы, на которой растут дрожжи, увеличивает продолжительность их жизни, по словам доктора. Чарльз Бреннер, доцент генетики и биохимии, который руководил исследованием.
«Если бы мы могли сделать это на людях – дать людям лекарство или витамин, которые имитировали бы эффект ограничения калорий, не пропуская обед, – мы смогли бы предоставить некоторые из преимуществ ограничения калорий, которые довольно поразительны в модели. организмов », – сказал Бреннер, также член онкологического центра Норриса Коттона в Медицинском центре Дартмута-Хичкока.
Многие преимущества, объясняет Бреннер, зависят от семейства белков, называемых сиртуинами – продуктов генов против старения, названных за важную роль, которую они играют в долголетии и расходе энергии, хотя точные механизмы все еще выясняются.
Его команда обнаружила, что предоставление недавно открытого витамина активирует дрожжевой антивозрастной генный продукт Sir2, который напоминает сиртуины, обнаруженные у людей. Новая работа основана на предыдущем открытии Бреннером витамина, называемого NR (никотинамид рибозид), натурального продукта, содержащегося в молоке. Как и витамин B3, ниацин, NR является предшественником универсального клеточного фактора, жизненно важного для всей жизни.
Фактор, называемый НАД, сокращенно от никотинамидадениндинуклеотида, повышается за счет ограничения калорий. Поэтому исследователи решили разработать методику повышения уровня НАД, используя дрожжевые клетки, генами которых легко манипулировать. «Удивительно, что раньше никто не мог поднять НАД с помощью небольшой молекулы», – сказал Бреннер.
Команда обнаружила два пути, которые позволяют дрожжам повышать уровень NAD с помощью NR, улучшают контроль над экспрессией генов и живут дольше в присутствии высокого уровня глюкозы. Один из путей новый; другой был ранее идентифицирован лабораторией Бреннера.
На молекулярном уровне повышение НАД для включения Sir2 фактически позволяет дрожжам заглушать гены, которые, как предполагается, не экспрессируются. В любом организме не все гены задействованы одновременно; в дрожжах есть наборы генов, которые Sir2 обычно репрессирует.
«Мы показали, что можем улучшить Sir2-зависимое сайленсинг гена с помощью NR и увеличить продолжительность жизни дрожжей, выращенных в условиях высокого содержания глюкозы», – сказал Бреннер.
Чтобы проверить репрессию гена Sir2, исследователи обнаружили условия, при которых клетки дикого типа не могут выполнять нормальное подавление гена. Затем, когда они принимают NR одним из путей, открытых командой Бреннера, подавление гена Sir2 восстанавливается, и дрожжи омолаживаются. Дрожжевые клетки, ранее способные делиться 13 раз, делятся более чем в 23 раза при приеме NR.
Удаление любого пути делает NR только наполовину менее эффективным, чем когда оба пути не повреждены. Таким образом, дрожжевые клетки, похоже, одинаково хорошо используют оба пути, чтобы продлить свою жизнь. Первый путь NR, описанный в 2004 году, состоит из гена, общего для дрожжей и человека. Фактически, этот ген активируется в поврежденных нейронах, чтобы позволить NR защищать от потери аксонов. Второй путь NR включает три дрожжевых гена, два из которых обнаружены у человека.
Допустим, что человеческий антивозрастной аппарат более сложен, но исследования на животных указывают на потенциал. Возможно, самый известный активатор сиртуина – это ресвератрол красного вина. Перекормленные мыши на высоких дозах ресвератрола имеют более здоровую печень, лучшую выносливость и, возможно, более длительную продолжительность жизни. В то время как ресвератрол и NR действуют через разные механизмы для увеличения активности сиртуина, Бреннер сказал, что «эти два соединения могут быть взаимодополняющими или синергетическими.”
Остается еще больше тестов на НР на людях, но Бреннер предвидит интригующие возможности. «Поскольку это натуральный продукт, содержащийся в молоке, мы ожидаем, что это соединение будет намного безопаснее, чем большинство лекарств, и будет более специфическим средством, чем большинство витаминов.”
Хотя старение само по себе не является болезнью, Бреннер ожидает применения в условиях, связанных со старением, включая нейродегенеративные заболевания, метаболический синдром и повышение уровня хорошего холестерина. Есть также признаки того, что НР может быть лечением одного типа инфекции Candida.
Источник: Дартмутская медицинская школа