В новом исследовании Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) ученые определили белок, который может продлить естественную продолжительность жизни C. elegans, микроскопический аскарид, обычно используемый для исследований старения и долголетия. Результаты, опубликованные сегодня в Cell Reports, расширяют наши знания о процессе старения и могут привести к новым способам отсрочить начало возрастных заболеваний человека, таких как рак и нейродегенеративные заболевания.
"Мы обнаружили, что продолжительность жизни можно продлить, увеличив количество белка, называемого аргининкиназа-1 (ARGK-1)," сказал Филип Маккуари, доктор философии.D., первый автор исследования и бывший аспирант лаборатории Мален Хансен, Ph.D., доцент программы развития, старения и восстановления в SBP. "ARGK-1 поддерживает доступность АТФ в клетках, и мы подозреваем, что повышенные уровни активируют топливный датчик, регулируя гомеостаз энергии и продлевая продолжительность жизни."
Исследовательская группа определила ARGK-1, сравнив уровни белка у нормальных червей и у червей, лишенных киназы S6 (S6K), генетического изменения, которое продлевает продолжительность жизни червей как минимум на 25%. Уменьшение белков S6K также значительно увеличивает продолжительность жизни у некоторых других организмов, включая лабораторных мышей, показывая, что этот путь, контролирующий старение, эволюционно консервативен.
"ARGK-1 привлек наше внимание, потому что уровни у мутантных червей S6K были более чем в 30 раз выше, чем у нормальных червей," сказал Маккуари. "Когда мы создали обычных червей, которые сверхэкспрессировали ARGK-1, они также жили значительно дольше, а это означает, что ARGK-1 сам по себе может продлить жизнь."
ARGK-1 и его аналог для млекопитающих, креатинкиназа, представляют собой ферменты, которые переносят энергию в форме фосфоаргинина или фосфокреатина в различные места внутри клеток. Исследовательская группа обнаружила, что, как и у червей, уровень креатинкиназы повышен в мозге мышей, лишенных аналогичного белка S6K.
"Интересно, что добавки с креатином, субстратом для креатинкиназы, улучшают здоровье и долголетие мышей и, возможно, оказывают благотворное влияние на людей с болезнью Паркинсона, предполагая потенциальную роль этих ферментов в старении и возрастных заболеваниях," добавил McQuary.
"Определение того, какие функции клеток защищены, будет иметь решающее значение для понимания того, как именно ARGK-1 поддерживает долголетие в C. elegans и, возможно, у других организмов."
"Наша главная цель в изучении старения – не найти способы продлить жизнь человека, а понять процессы, из-за которых наши клетки и ткани со временем становятся менее функциональными. Такое понимание может позволить нам разработать более качественную профилактическую помощь, которая улучшает общее состояние здоровья в пожилом возрасте, или вмешательства, которые могут замедлить или, возможно, даже предотвратить прогрессирование заболеваний, связанных со старением," объяснил Хансен.
"Например, при раке некоторые опухоли сильно активируют S6K, чтобы способствовать росту опухоли," сказал Хансен. "Дальнейшая работа по пониманию взаимосвязи между креатинкиназой и S6K может открыть новые возможности для разработки новых лекарств от возрастных заболеваний, включая рак."