Как механизм клеточной смерти ведет к долгой и здоровой жизни

Все дело в митохондриях — крошечных органеллах, которые снабжают нас энергией. Представьте: миллиарды лет назад одна клетка поглотила бактерию, но не стала ее переваривать. Вместо этого они заключили союз. Бактерия стала производить энергию, а клетка — давать ей кров. Так внутри нас поселились эти древние симбионты со своей собственной ДНК.

«Мы — гибридные существа, — говорит профессор Джоэл Ротман, под чьим руководством шла работа. — Наша генетическая информация хранится в двух местах: в ядре клетки и в этих самых митохондриях, наследниках тех древних бактерий».

И вот парадокс: эти незаменимые «электростанции» со временем выходят из строя, накапливая повреждения в своей ДНК. «С возрастом поломок становится все больше, — объясняет Ротман. — Наше открытие показывает путь к удалению именно дефектных митохондрий, что ведет к омоложению всей клетки». Звучит как фантастика, не правда ли?

Включить режим «уборки» вместо режима «самоуничтожения»

«В митохондриях есть свое темное начало, — рассказывает старший научный сотрудник Прадип Джоши. — Они дают нам жизнь, производя энергию. Но при этом в качестве побочного продукта генерируют активные формы кислорода — те самые вредные молекулы, которые повреждают клетки». Получается замкнутый круг: чем дольше живут митохондрии, тем больше они сами себя и разрушают.

Итог печален: снижение выработки энергии ведет к старению самых энергозависимых органов — сердца, мышц, мозга. «Старение можно рассматривать как митохондриальную болезнь, — считает Джоши. — Убрать повреждения — и мы сделаем шаг к более здоровой и долгой жизни».

Чтобы найти «дворников», ученые обратились к скромному герою биологии — круглому червю C. elegans. На его моделях получено уже шесть Нобелевских премий! Исследователи обнаружили удивительную вещь: для очистки клетки от бракованных митохондрий требуются те же самые ферменты, что запускают апоптоз — суицид клетки. Но цель иная: не убить, а почистить.

Ротман и его команда выяснили, что хотя белки одни и те же, процесс «митофагии» (поедания митохондрий) — это отдельный, тонко настроенный механизм. Ученым даже удалось найти генетическую модификацию, которая заставляла червей стареть медленнее и жить дольше, уменьшая накопление cellularного «хлама».

Так что же это значит для нас? Открытие рисует контуры будущей терапии: если мы научимся точечно стимулировать очистку митохондрий в наших клетках, мы сможем подарить себе не просто лишние годы, а годы здоровья и сил. Мечта? Пока да. Но теперь у нее есть научное обоснование.