Геропротекторы из сибирских растений: поиск «эликсира молодости» на модели Caenorhabditis elegans

Введение

Продолжительность жизни в мире растёт, однако вместе с этим увеличивается распространённость возраст-ассоциированных заболеваний – сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и онкологических. Одним из ключевых механизмов старения считается окислительный стресс – дисбаланс между образованием реактивных форм кислорода (ROS) и антиоксидантной защитой организма.

Эффективность синтетических антиоксидантов при длительном применении остаётся дискуссионной, что усиливает интерес к природным соединениям – фитохимикалиям лекарственных растений

Модельный организм

Нематода Caenorhabditis elegans – удобная модель для изучения старения благодаря короткому жизненному циклу (20–25 дней), прозрачному телу и хорошо изученному геному. Она обладает функционально аналогичными основным системам организма, что позволяет исследовать базовые механизмы старения.

Цель исследования

Оценить влияние биоактивных веществ, полученных из культур in vitro сибирских лекарственных растений, на выживаемость C. elegans.

Методика

Нематоды выращивали на стандартной среде с бактериями E. coli OP50. Для предотвращения размножения использовали 5-фтор-2-дезоксиуридин (стандартный подход, потенциально влияющий на метаболизм).

На стадии L4 вносили вещества в концентрациях 10–200 мкмоль/л. Контроль – с растворителем. Наблюдение продолжалось до полной гибели популяции (до 61 дня). Оценивали выживаемость, статистика – t-критерий Стьюдента.

Результаты

Без выраженного эффекта

Рутин, байкалин, транс-коричная и урсоловая кислоты показали лишь кратковременное или слабое повышение выживаемости. Мангиферин в высоких концентрациях даже снижал выживаемость.

Умеренная активность

Нарингенин – увеличение выживаемости до ~27% (100 мкмоль/л). Хлорогеновая кислота – стабильный эффект при 100 мкмоль/л (до +40% на ранних этапах).

Наиболее перспективные соединения

Кверцетин – до +41,9% выживаемости. Кемпферол – устойчивый эффект до конца эксперимента. Биоханин A – до +45,2% при оптимальной дозе

Для большинства веществ наблюдался эффект гормезиса: средние дозы были эффективнее высоких.

Рисунок 1 – Влияние биологически активных веществ, выделенных из экстрактов суспензионной, каллусной и корневой культур лекарственных растений, на продолжительность жизни нематод Caenorhabditis elegans: (a) рутин из экстракта суспензионной культуры таволги; (b) кверцетин из экстракта суспензионной культуры гинкго; (c) кемпферол из экстракта суспензионной культуры гинкго; (d) байкалин из экстракта корневой культуры шлемника байкальского

Заключение

Исследование продемонстрировало геропротекторный потенциал биоактивных соединений из сибирских растений, особенно кверцетина, кемпферола и биоханина A.

Использование культур in vitro позволяет получать стандартизированные вещества экологичным способом. Полученные данные перспективны для разработки функциональных продуктов и БАД, однако требуют дальнейшего подтверждения на более сложных моделях.

Ссылка на источник: Faskhutdinova E. R. et al. Effects of bioactive substances isolated from Siberian medicinal plants on the lifespan of Caenorhabditis elegans //Foods and raw materials. – 2022. – Т. 10. – №. 2. – С. 340-352.