Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

«Ион Скулачева» замедлил ускоренное старение мышей

Российским и шведским ученым удалось замедлить старение мышей, возрастные изменения у которых были ускорены мутацией митохондрий. Для этого животным вводили митохондриальный антиоксидант SkQ1, известный как один из «ионов Скулачева». Результаты работы опубликованы в журнале Aging.

«Ион Скулачева» замедлил ускоренное старение мышей
Лабораторные мыши, участвующие в эксперименте с SkQ1

Одним из предложенных механизмов старения организма является возрастное накопление мутаций в митохондриях (клеточных органелл, отвечающих за выработку энергии в виде АТФ в процессе дыхания). Оно приводит к повышению синтеза активных форм кислорода (АФК), или свободных радикалов, которые повреждают биологические макромолекулы, вызывая износ и ускоренное старение клеток.



Руководствуясь этой концепцией, российский ученый Владимир Скулачев с коллегами с конца 1960-х годов ведет исследования по замедлению старения отдельных тканей и организма в целом с помощью антиоксидантов (веществ, нейтрализующих АФК), которые действуют прицельно на митохондрии. Молекулы таких антиоксидантов, названных «ионами Скулачева», состоят из трех компонентов: собственно антиоксиданта (в SkQ1 его роль играет растительное соединение пластохинон) и насыщенной углеводородной цепи, которая соединяет его с липофильным катионом (в SkQ1 это трифенилфосфоний — три липофильных бензольных группы, соединенных с положительно заряженным атомом фосфора). Липофильность обеспечивает молекуле прохождение через клеточные мембраны, положительный заряд направляет ее в клетке к отрицательно заряженным митохондриям, а углеводородная цепь (линкер) отвечает за правильное расположение всей молекулы в мембране митохондрий.

«Ион Скулачева» замедлил ускоренное старение мышей
Молекула SkQ1

В экспериментах такие митохондриальные антиоксиданты замедляли старение клеток in vitro и в некоторых живых организмах. По итогам клинических испытаний в России были зарегистрированы глазные капли с SkQ1 (пластохиноилдецилтрифенилфосфония бромидом) под названием «Визомитин», предназначенные для лечения ксерофтальмии, или синдрома сухого глаза. Этот препарат в настоящее время проходит клинические испытания в США и Европе, исследуются также формы SkQ1 для приема внутрь.

В настоящем исследовании сотрудники Московского государственного и Стокгольмского университетов испытали SkQ1 на генно-модифицированных мышах с вариантом гена PolgA, который повышает скорость накопления спонтанных мутаций в митохондриях. Такие животные демонстрируют признаки старения организма уже в возрасте 250 дней и живут менее года (средний срок жизни обычных лабораторных мышей превышает два года). Предположительно это происходит за счет повышенного синтеза АФК, которые реагируют с остатками полиненасыщенных жирных кислот в молекулах кардиолипина (фосфолипида внутренних мембран митохондрий), образуя малонилальдегид и 4-гидроксиноненаль. Эти продукты присоединяются к белкам митохондрий, ухудшая их функции.

Мутантным мышам с возраста примерно 100 дней добавляли в питьевую воду SkQ1 в дозе около 12 микрограммов в день. Животные из контрольной группы получали чистую воду, в остальном условия жизни и диета у них не различались.

«Ион Скулачева» замедлил ускоренное старение мышей
Степень искривления позвоночника, остеопороза и облысения у модифицированных мышей, получавших (Mut+SkQ1) и не получавших (Mut) препарат

Выяснилось, что принимавшие препарат мыши в среднем жили значительно дольше: 335 против 290 дней. Кроме того, с возраста 200–250 дней у животных из контрольной группы наблюдались прогрессирующие признаки старения, такие как искривление позвоночника в результате остеопороза, выпадение волос, потеря массы тела (в основном за счет жировой ткани), снижение температуры, уменьшение подвижности и потребления кислорода, изменения в сердце, печени и почках, а также расстройства менструального цикла у самок. Прием SkQ1 значительно замедлял развитие этих признаков, а некоторые из них (например, нарушения менструального цикла) не проявились вообще. Также в тканях печени, почек, мозга и скелетных мышц принимавших препарат мышей содержалось существенно меньше малонилальдегида и 4-гидроксиноненаля, чем у животных из контрольной группы. Помимо этого прием SkQ1 уменьшал нарушения митохондриальной микроструктуры в различных тканях и улучшал функции изолированных митохондрий.

«Ион Скулачева» замедлил ускоренное старение мышей
Влияние приема SkQ1 на массу тела, жировые отложения и энергетический обмен модифицированных мышей

«В результате постоянный прием SkQ1 с питьевой водой существенно и достоверно увеличил продолжительность жизни и, что еще более важно, длительность периода здоровой жизни стареющих животных», — говорится в пресс-релизе МГУ.

Над вопросами продления здоровой жизни и борьбы со старением работают многие научные коллективы. Значительные успехи в этой области, правда, в экспериментах на животных, достигнуты путем ограничения потребляемых калорий, ингибирования клеточного сигнального пути mTOR рапамицином, назначения никотинамидрибозида, фармакологической «очистки» организма от старых клеток, пересадки половых желез молодых особей и временного «включения» генов, преобразующих зрелые клетки в стволовые. Определенные перспективы имеют также эксперименты со стволовыми клетками и манипуляции с теломерами.

Кратко новость об этом открытии была опубликована ранее.

Автор: Олег Лищук





Ссылка на источник

Tags: биология, биотехнология, генная инженерия, исследования, наука, старость, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “физиология” Tag

promo nemihail 18:00, yesterday 44
Buy for 30 tokens
Да, я вляпался в новую стройку, но сперва мы демонтировали всё, что вы видите на этой фотографии. Нужно конечно понимать, что когда мы это строили, знали что уже совсем скоро все это снесем. Если кто забыл, то это проект большого черного дома. Дом мы закончили несколько лет назад, но…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments