Долгожительство крыс - вопрос очень актуальный для заводчиков и для кожаных вообще. Именно из-за короткого срока жизни эти грызуны интересны геронтологам. И среди множества линий лабораторных крыс внимание учёных привлекла помесь линии Fischer-344 с норвежской бурой. Ее представители доживают аж до 34 месяцев!
Для сравнения: популярные среди отечественных исследователей обычные белые крысы линии Wistar живут в среднем всего 30 месяцев (домашние вистаровцы чуть дольше)
Чтобы узнать, почему некоторые крысы могут жить так долго, биологи извлекли из старичков печёнку. Это один из самых метаболически активных органов, и большой оборот этого предприятия обеспечивается благодаря большому количеству митохондрий – энергетических станций клетки.
Вклад митохондрий в долгожительство довольно неоднозначный. С одной стороны, активность митохондрий напрямую коррелирует с возрастом на уровне целого организма. Если мы посмотрим на такие маркеры, как количество митохондриальной ДНК, количество "обращений" к ней, активность митохондриальных дыхательных ферментов и антиоксидантных систем в старой печенке, то их количество будет снижено по сравнению с молодой.
С другой стороны, в процессе работы митохондрии используют кислород и генерируют направо и налево активные его формы (известные как свободные радикалы), вызывая в отдельно взятой клетке окислительный стресс. Оказалось, что удаление из клетки большинства митохондрий приводит к ее "омоложению" (то есть, изменилась экспрессия ряда генов и количество определенных сигнальных молекул, в результате чего отдельно взятая клетка стала на шаг дальше от программируемой клеточной смерти).
Возможно, сравнение крысиных печенок, взятых от старых (28 месяцев) и очень старых (32 месяца) животных, помогло бы понять, не скрывают ли митохондрии долгожителей какой-то секрет.
В общем, итальянские дамы по фамилии Пицца и Лецца измерили количество всех упомянутых выше маркеров и вдобавок количество ферментов, ответственных за целостность ДНК в процессе функционирования митохондрии, и не нашли никаких отличий между обычными старыми крысами и долгожителями, о чем честно написали в статье.
Что ж, из этого тоже можно сделать выводы: вероятно, стареющий организм в определенный момент входит в подобие стационарной фазы, в которой ничего не происходит.
Однако ученых это не удовлетворило, и они померили количество белков, необходимых для деления и слияния митохондрий внутри клетки в процессе ее жизненного цикла. Дело в том, что в активных клетках с высоким уровнем генерации энергии митохондрии любят сливаться в одну большую разветвленную митохондрию, а в плохие времена, например, когда клетка голодает или вообще собирается совершить самоубийство, митохондрии существуют в виде отдельных раздробленных органелл, которые удобно съесть при помощи аутофагии.
Так вот в печени крыс-долгожителей количество белков, ответственных как за слияние, так и за деление митохондрий, оказалось увеличено. Возможно, по каким-то причинам эти органеллы у очень старых крыс оказались более динамичными структурами, чем у обычных старых крыс.
Так как ученые сразу после изъятия превратили печень животных в кашицу, они не могли посмотреть, как в реальности выглядели митохондрии долгожителей и были ли они длинными и разветвленными, поэтому они просто посчитали для каждой крысы соотношение количества белков, необходимых для слияния и деления (индекс слияния).
Действительно, оказалось, что для долгожителей баланс "слияние/деление" достоверно сдвинут в пользу слияния, в то время как у обычных старых крыс никакой закономерности не наблюдалось. Таким образом, способность митохондрий собираться в супермитохондриевых монстров оказалась важным фактором, ответственным за долгожительство.
Не Пиццей единой: важность митохондриальной динамики для протекания энергетических процессов была показана и отечественными учеными. Почти 20 лет назад В.П. Скулачев сравнивал длинные разветвленные митохондрии с внутриклеточными силовыми кабелями. Интересно, что мыши, у которых процесс деления митохондрий был нарушен, отличались устойчивостью к ожирению на диете с высоким содержанием жиров и в условиях недостатка физических упражнений.
Так выпьем же за это!)