Жизнь мух удалось продлить за счет активации единственного гена

fWKQJrmcWyU1

Экспрессия AMPK в отдельных тканях системно продлевает жизнь всего организма.

На фото: Активация AMPK приводит к обоюдному усилению аутофагии и в мозге, и в кишечнике. Изображение: Matthew Ulgherait/UCLA

Биологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе смогли почти на треть увеличить продолжительность жизни дрозофил, активировав в их кишечнике ген киназы AMPK. Киназа контролирует энергетический баланс клетки. Впервые удалось установить, что даже при экспрессии в отдельных тканях AMPK оказывает системное действие и может продлевать время жизни всего организма. Работа опубликована в журнале Cell Reports, кратко о ней можно прочитать на сайте Университета.

В эксперименте использовались трансгенные дрозофилы, у которых уровень синтеза киназы AMPK был искусственно увеличен либо в нервной ткани, либо в кишечнике. Ученые обнаружили, что вне зависимости от природы ткани действие активации сопровождалось системным усилением аутофагии. Например, увеличение уровня экспрессии AMPK в нервной системе приводило к повышению уровня аутофагии и в нервной системе, и в кишечнике.

Аутофагия («самопоедание») является одним из путей катаболизма, который подразумевает разрушение органелл или других частей клеток в лизосомах. Нарушения аутофагии играют большую роль в развитии миопатий и нейродегенеративных болезней — таких, как болезнь Альцгеймера и болезнь Хантингтона. Аутофагия активируется при голодании, выражающемся на клеточном уровне в недостатке энергетических молекул АТФ. Киназа AMPK  как раз является тем ферментом, который «чувствует» понижение концентрации АТФ и активируется в ответ на голодание. Искусственно повысив синтез этого фермента, ученым удалось симулировать голодание и активировать те процессы, которые в норме AMPK запускает только во время голодания.

Основной функцией аутофагии при голодании считается получение энергии из имеющихся, но временно не используемых ресурсов. Побочным результатом этого процесса является обновление клеточных белков, которое, видимо, и влияет на продолжительность жизни. Таким образом, активируя AMPK, ученые потенциально могут включить программу клеточного обновления, не прибегая к самому голоданию.

Значительное ограничение в в калориях является одним из самых известных способов продления жизни у самых разных модельных организмов: от мух и червей до приматов. При этом споры о том, при какой диете этот эффект проявляется и какие именно сигнальные белки в нем участвуют, ведутся до сих пор.