За последнее десятилетие был выявлен и, соответственно, рассекречен ряд метаболических путей, которые, похоже, контролируют старение организма.
Почти каждый организм, который может жить в лабораторных условиях, был лишен пищи, и их жизнь оценивалась количественно. До сих пор было доказано, что ограничение калорий (CR), определяемое снижением калорий на 20%~50% от стандартного рациона, продлевает среднюю и максимальную продолжительность жизни у собак, грызунов, червей, мух, рыб и даже дрожжей.
1. Первый признак старения: AMP Kinase
Первый из этих путей контролируется ферментом под названием AMP Kinase. Сокращенно от аденозин-монофосфат-активированной протеиновой киназы, это центральный регулятор клеточного и организменного метаболизма, который играет важнейшую роль в поддержании энергетического гомеостаза. Он также известен как метаболический главный переключатель.
Его также называют "датчиком топлива" или "хранителем энергетического статуса".
Фермент - это внутриклеточный датчик, который действует в точности так, как он назван. Он обнаруживает повышенные уровни AMP (и ADP), что означает, что клетка находится в состоянии низкой энергии. Следовательно, это также означает, что уровни АТФ низкие, так как AMP преобразуется в АТФ, когда есть достаточная энергия. Как только обнаруживается низкоэнергетическое состояние, фермент реагирует путем поиска энергии замещения.
Таким образом, AMP Kinase способствует катаболические механизмы (процессы, чтобы разбить вещи на более мелкие кусочки), которые генерируют АТФ с одновременным ингибированием анаболических систем (процессы, которые строят различные вещи), которые требуют ATP.
Этот процесс является ключевым для выживания, когда организм требует адаптивных изменений в росте, дифференциации и управления процессами в условиях низкой энергии. В то время как большинство клеток имеют различное количество собственной AMP киназы, уровни в печени, мозге и скелетной мышце являются самыми высокими.
2. Второй признак старения: Сиртуины
Сиртуины - еще одно любимое семейство генов и белков, играющих огромную роль в борьбе со старением, и, таким образом, представляют собой второй путь, который мы рассмотрим. Известное также как ген Регулятора молчаливой информации, это семейство регулирует метаболические и ростовые пути организма. В 2000 году было обнаружено, что если у дрожжей есть дополнительная копия гена, то они живут на 30% дольше, чем в среднем. Если бы они потеряли копию (обычно у них было 2), их жизнь была бы короче.
Подобно AMP Kinase, семейство сиртуинов (гены и связанные с ними белки) чувствует окружающую среду с точки зрения доступности энергии, времени суток, экологических стрессов и изменяет метаболизм, чтобы способствовать выживанию. Понимая, что это звучит знакомо, деятельность сиртуинов может, прямо и косвенно, активировать деятельность AMP Kinase, поэтому многие из последующих эффектов одинаковы.
Млекопитающие (включая людей) носят гены семи членов семьи сиртунов, хитроумно названных SIRT 1-7. Белки Sirt 1, 6 и 7 имеют тенденцию к локализации в ядре, в то время как Sirt 3, 4 и 5 находятся в митохондриях, а Sirt2 - в цитоплазме.
SIRT1, обнаруженный первым и, таким образом, получивший обозначение №1, также является наиболее исследованным из связки. Ген расположен на длинном рукаве хромосомы № 10 (10q21.3), а вырабатываемые им белки локализуются в ядре и, таким образом, управляют ДНК. Как и все СИРТ, он регулирует транскрипцию определенных белков, замалчивает ненужные последовательности генома и оказывает мириады влияния на эпигенетическую регуляцию. В частности, он играет роль в контроле циркадных ритмов, транскрипции митохондриальной ДНК, воспалительных путей и контролирует мышечное расточительство.
- Было признано, по крайней мере, в научной литературе, в течение более ста лет, что ограничение калорий или диеты может влиять как на продолжительность жизни, так и на здоровье. Худые люди (не голодающие, а просто худые), как правило, находятся в лучшем состоянии здоровья и живут дольше, чем их коллеги с избыточным весом. Осознание того, что это верно и для людей, и для других организмов, вызвало в последнее время безумие в антивозрастных поисках.