Голые землекопы дали подтверждение теории старения "в долг"

У голых землекопов и их ближайших родственников в зрелом возрасте снижается активность ряда белков, интенсивно работающих у грызунов с малой продолжительностью жизни.

Германские биологи установили, как работа генов и обмен веществ голых землекопов и близкородственных им видов обеспечивает этим животным долголетие. На этом материале они нашли подтверждение теории старения, согласно которой одни и те же процессы могут на разных стадиях развития помогать и мешать выживанию организма. С препринтом статьи можно ознакомиться на biorXiv.org.

Авторы проанализировали экспрессию генов в течение всей жизни у 17 видов грызунов — сирийского хомячка, домовой мыши, шиншиллы, крысы, морской свинки, голого землекопа и его ближайших родственников. Из перечисленных долгожителями можно считать землекопов и шиншилл. Землекопы способны жить до 20, а голые землекопы даже до 30 лет. Максимальный срок жизни шиншиллы — 17 с половиной лет.

Оказалось, что у землекопов и шиншилл при старении заглушаются некоторые элементы метаболического пути mTOR, регулирующего рост и деление клеток, а также работу митохондрий при окислительном стрессе и аутофагию — самоочистку клеток и тканей от отработанных элементов. У мышей, крыс и других грызунов с малой продолжительностью жизни эти процессы регулируются по-другому. Авторы считают, что такая разница в работе пути mTOR — основная причина долголетия землекопов и шиншилл.

Полученные в рамках исследования данные говорят в пользу теории старения, называемой антагонистическая плейотропия. Согласно ей работа одного и того же гена на различных стадиях развития может оказывать на организм противоположные действия. Если белок, кодируемый геном, помогал животному вырасти и выжить, то такой вариант гена сохранится и передастся потомкам. Однако тот же белок может снижать жизнеспособность особи в более позднем возрасте, когда она уже прекратит размножаться. Этот побочный эффект никак не будет устраняться из популяции, так как на число потомков он не влияет.

Получается, что ряд генов помогает организму как бы в долг: сначала повышает жизнеспособность, а затем снижает её и вызывает старение. Теоретически с негативными последствиями функций таких белков можно бороться, снижая их активность с возрастом. Судя по новым данным, именно это и делают голые землекопы и их ближайшие родственники.