Немецкие исследователи обнаружили потенциальный механизм того, как снижение температуры тела влияет на скорость старения и возрастные изменения в обмене белков.
Экстремально низкие температуры губительны, но умеренное снижение температуры тела благотворно влияет на продолжительность жизни как холоднокровных, так и теплокровных организмов, включая человека. Однако до сих пор ученые мало знают о конкретных механизмах, увеличивающих продолжительность жизни при снижении температуры тела, что ограничивает применение этих знаний на практике.
Чтобы узнать, каким образом связаны холод и долгая жизнь, исследователи из Кельнского университета (Германия) изучили влияние низких температур на активность протеасом — многобелковых комплексов, отвечающих за разрушение дефектных или ненужных белков в клетке. Правильная активность протеасом жизненно важна для функционирования клетки, и накопление большого количества не поддающихся разрушению белков связано со старением.
Ученые показали, что у круглого червя Caenorhabditis elegans, чей нормальный срок жизни составляет 20 дней, при содержании при температуре 15 градусов Цельсия срок жизни удлиняется почти на треть — до 28–29 дней. Оказалось, при низких температурах клетка нарабатывает больше белка-активатора PSME3, который регулирует работу протеасом и удлиняет жизнь клетки.
Если же работу этого белка заблокировать, низкие температуры перестают оказывать благотворное влияние на активность протеасом, что приводит к накоплению в клетках дефектных белков, которые в будущем могут вызвать различные возрастные заболевания, например болезнь Гентингтона или боковой амиотрофический склероз. Ученые продемонстрировали, что содержание культур человеческих клеток при низких температурах (36 градусов Цельсия) активирует в них человеческий аналог белка PSME3. Это может продлить жизнь клеток и замедлить старение всего организма.
Таким образом, сниженная температура тела способна оказывать благотворный эффект на продолжительность жизни эволюционно далеких организмов, что подразумевает некий общий механизм замедления старения. Также важно отметить, что эффекта, достигнутого при снижении температуры, можно добиться за счет дополнительных копий белка PSME3. Это позволит протеасомам работать эффективнее даже при нормальной температуре тела.
Тем не менее авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Aging, настаивают на необходимости дополнительных исследований, прежде чем «PSME3-терапию» можно будет применять для замедления процессов старения.