Когда ключевой регулятор белка снижает эффективность механизмов восстановления ДНК, наши клетки накапливают больше мутаций, что может привести к более быстрому старению.
Одним из объяснений того, почему мы стареем, является накопление мутаций в ДНК клеток. Мохаммед Эламин АЛИУИ / Алами
Группа белков, по-видимому, отвечает за уровень восстановления ДНК, происходящего в нашем организме, определяя, насколько быстро мутации накапливаются в наших клетках на протяжении жизни, и, таким образом, может влиять на скорость нашего старения и продолжительность жизни.
«Это очень надёжный показатель продолжительности жизни, как у людей, так и у других животных», — говорит Трей Айдекер из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Его команда надеется найти препараты, которые продлят жизнь за счёт улучшения уровня восстановления ДНК.
Другие исследователи утверждают, что доказательства того, что этот белковый комплекс — группа из двух или более белков, которые физически взаимодействуют для выполнения определенной биологической функции, — влияет на скорость мутаций, убедительны, но для подтверждения связи со старением и долголетием необходимы дополнительные исследования.
Что касается причин нашего старения, одно из объяснений заключается в том, что это происходит из-за накопления мутаций в ДНК клеток. По мере их накопления всё больше клеточных механизмов выходят из строя, что приводит к каскадным проблемам.
У клеток действительно есть своего рода ремонтные бригады, которые выходят и чинят поврежденную ДНК, но их не всегда достаточно, то есть уровень восстановления ДНК варьируется, что, вероятно, в основном обусловлено генетикой.
Команда Идекера собрала несколько линий доказательств, указывающих на то, что белковый комплекс DREAM является главным регулятором, определяющим этот уровень восстановления, своего рода руководителем ремонтных бригад. Каждый комплекс, который может существовать в многочисленных идентичных копиях в каждой клетке, образован путём объединения нескольких различных белков, причём аббревиатура DREAM отсылает к названиям их компонентов.
Первоначально считалось, что DREAM контролирует деление клеток, но оказалось, что он также отключает сотни генов, участвующих в восстановлении ДНК, включая ген BRCA2, мутация которого повышает риск рака молочной железы.
Команда Идекера сначала разработала показатель активности DREAM, проанализировав более 300 генов, которые он контролирует. Более низкая активность гена означает более высокую активность DREAM. «Это исследование пытается со всей очевидностью доказать, что высокая активность DREAM вредна для старения и долголетия, а низкая активность DREAM полезна для долголетия», — говорит он.
Используя данные исследований других групп, включавших более 100 000 клеток мышей из различных тканей, исследователи показали, что клетки с более высокой активностью DREAM имеют больше мутаций. Затем они проанализировали данные по 92 видам млекопитающих, обнаружив тесную связь между низкой активностью DREAM и более высокой максимальной продолжительностью жизни.
В другой части своего эксперимента исследователи проанализировали данные исследований клеток 90 человек, в том числе 80 с болезнью Альцгеймера, и обнаружили связь между активностью DREAM и риском развития этого заболевания.
Думайте о себе моложе: психологические приемы, которые помогут замедлить старение
То, насколько вы себя чувствуете, влияет на продолжительность вашей жизни. Вот как можно уменьшить свой психологический возраст.
Они также генетически модифицировали мышей, лишив их гена DREAM. Это было очень сложно: не только каждый компонент белка имеет свою собственную функцию, но и DREAM в целом играет важную роль в делении клеток на ранних стадиях развития, а это означает, что мыши, лишенные этого гена, не выживают.
Чтобы обойти эту проблему, команда вывела DREAM из строя, когда мышам было 8 недель, используя генетическую систему, активируемую препаратом. У нокаутированных мышей после смерти от старости было меньше мутаций, чем у немодифицированных – например, у них было на 20% меньше делеций и инсерций в клетках мозга. Нокаутированные мыши не жили дольше, но Идекер говорит, что это связано со способом их модификации. «Это не показывает какого-либо значительного увеличения продолжительности жизни, просто экспериментальный дизайн был неверным для этого», – говорит он. «Теперь нам нужно провести эксперимент правильно, чтобы мы могли связать это с увеличением продолжительности жизни».
Несмотря на это, Идекер считает, что совокупность данных даёт ясную картину. «Наши результаты показывают, что DREAM играет ключевую роль в старении и, безусловно, в накоплении мутаций на протяжении жизни», — говорит он.
Как постбиотики могут улучшить ваше здоровье и даже помочь обратить вспять старение
Постбиотики — новейший тренд в области здоровья кишечника, обещающий улучшение состояния кожи, повышение тонуса и даже устранение признаков старения. Но что это такое и оправдывают ли они ожидания?
«Это новые и важные результаты», — говорит Жуан Педру де Магальяйнш из Бирмингемского университета в Великобритании. «Данные, полученные на мышах, показывают причинно-следственную связь между DREAM и уровнем мутаций». Однако, по его словам, исследователи не продемонстрировали причинно-следственную связь со старением. «Для этого им нужно было бы доказать, что мыши с более низким уровнем мутаций живут дольше, чего пока никому не удавалось».
Вот почему идея о том, что накопление мутаций является ключевым фактором старения, до сих пор не доказана. Сторонники этой идеи, такие как Идекер, отмечают, что такие состояния, как прогерия, при которых люди стареют преждевременно, связаны с нарушением репарации ДНК. Другие, включая де Магальяйнша, указывают на отсутствие доказательств того, что накопление мутаций является фактором нормального старения, помимо повышения риска рака.
Даже если комплекс DREAM действительно играет причинную роль в старении, его многочисленные функции затруднят разработку методов лечения. «Возможно, полная потеря функции DREAM, как это произошло у нас, — это слишком экстремальный вариант», — говорит член команды Зейн Кох, также работающий в Калифорнийском университете в Сан-Диего. «Частичное подавление DREAM может оказаться той самой «золотой серединой», где можно наблюдать увеличение продолжительности жизни».
bioRxiv DOI: 10.1101/2025.09.15.676396
Источник: www.newscientist.com
