Холод замедляет процессы старения клеток

16 июля 2018

Клетки нервной системы и кишечника круглых червей замыкаются в «ось старения», которая активирует или замедляет возрастные изменения в организме.

В университете Мичигана были проведены исследования жизнедеятельности круглых червей (Caenorhabditis elegans), результаты которых доказали теорию ученых о влиянии температуры окружающей среды на длительность их жизни. Термочувствительные клетки из нервного кольца «отслеживают» изменения погоды: когда становится «жарко» или «холодно», они передают сигнал клеткам кишечника. Так осуществляется контроль активности гена-регулятора, ответственного за длительность жизни. Ход проведения исследований описан в научной статье и опубликован в журнале Genes & Development.

Объектом наблюдения ученые выбрали Caenorhabditis elegan. Строение генов и внутренних органов этого животного хорошо изучено. Достоверно известно, что в теле каждого взрослого самца 1031 клетки, 302 из которых формируют нервную систему. Интерес для науки представляет жизненный цикл червей из-за того, что когда температура грунта и воздуха не превышает + 20о С, активизируется ген DAF-16. Он отвечает за выработку одноименного белка daf-16 и замедляет процессы старения клеток. В благоприятной прохладной среде организм живет в 40 раз дольше, чем в условиях, когда шкала термометра показывает +34 о С.

В передней части туловища круглого червя расположены нервные узлы, составляющие нервную систему. Термочувствительные клетки срочно реагируют на изменения условий окружающей среды. Ученые решили проверить, существует ли взаимосвязь между работой гена DAF-16 и терморецепторами. На первом этапе исследовательской работы были идентифицированы группы рецепторов с повышенной чувствительностью к холоду и к высоким температурам. После чего рассмотрели работу клеток в каждой группе: когда и как из них выделяются вещества, куда они направлены, в каких механизмах жизнедеятельности участвуют.

В специальных лабораторных условиях создали оптимальную температуру для долгой жизни Caenorhabditis elegan, которая равна + 20о С. Прохлада, с помощью нервных клеток, активирует производство сигнального вещества – серотонина, которое переносится в кишечник, и запускает процесс повышенной выработки белка daf-16. Повышаются защитные процессы организма и продолжительность жизни червя. В условиях, когда терморецепторы фиксируют резкое потепление (до + 34 оС), в теле животного вырабатывается вещество, напоминающее инсулин. Тревожный сигнал поступает в кишечник, и жизненные процессы замедляются, тело начинает быстро стареть.

Ранее, ученые подробно разбирали доминирующее влияние пищеварительной системы над нервной. Суть современных исследований заключается в том, чтобы выяснить, как терморецепторы нервной системы регулируют активность пищеварительной системы и организма в целом. Ученые акцентируют внимание на уникальной «оси старения», активные вещества которой – серотонин и инсулин. Они содержатся и в организме человека, а значит, в человеческом теле протекают подобные биохимические процессы.

Вернуться назад
Поделится: