Общепринятая теория старения поставлена под сомнение исследователями из Стэндфордского университета, сообщает The Daily Galaxy. Принято считать, что старение – это все более нарастающий процесс изнашивания тканей, схожий с процессом образования ржавчины на металле.
Новое исследование предполагает, что процесс старения запускается специфическими генами. Если выводы ученых правильные, то велика вероятность того, что однажды наука сможет найти способ заглушить сигналы, подаваемые генами, и остановить или даже пустить вспять процесс старения.
Лаборатория, возглавляемая Стюартом Кимом, главой исследовательской группы, изучала процесс регуляции старения одного из видов нематодоф – круглых червей длинной в миллиметр, чье тело небольших тразмеров и минимальный генетический набор делают его удобным "испытуемым" для ученых. Черви этого ивда очень быстро стареют: максимальная продолжительность их жизни составляет около 2 недель.
Сравнивая молодых особей со стареющими, ученые открыли возрастные изменения уровней трех факторов транскрипции – молекулярных "переключателей", которые вводят в действие те или иные гены. Эти изменения влекут за собой открытие генетических каналов, которые и превращают молодого червяка в кандидата на получение пенсионного удостоверения.
Вопрос, что именно является причиной старения, давно занимает умы ученых. Одни считают, что организм заставляют стареть врожденные генетические программы. Эта теория предполагает, что процесс старения развился в результате эволюции с течением многих тысячелетий – мол, естественный отбор вынуждал одни организмы стареть, чтобы уступать дорогу другим. Однако естественный отбор предполагает закрепление в организме тех ген, которые способствуют производству на свет здорового и многочисленного потомства. После окончания воспроизводства гены уже не могут подвергаться естественному отбору, так что ученые ставили под сомнение тот факт, что старение запрограммировано на генетическом уровне.
Альтернативная теория – старение это необратимый процесс износа и отмирания клеток вследствие влияния различных факторов: воздействия токсинов,свободных радикалов, радиации, повреждающей цепочку ДНК, болезней и стрессов. Именно эта теория до сих пор и была доминирующей в научном мире.
Но ученые из Стэнфордского университета настаивают на совершенно другом взгляде на проблему. "Полученные нами данные не вписываются в существующую ныне модель старения, так что мы решили создать альтернативную модель", - отметил Ким.
Исследователи использовали специальные кремниевые чипы, которые могут определить изменения в генах, для выяснения, какие гены "включались" у молодых и у старых червей. Они обнаружили сотни генов – регуляторов возраста, которые включались и выключались под управлением единственного фактора транскрипции под названием elt-3, который с возрастом начинает доминировать в организме.
Для того чтобы убедиться в том, что именно эти молекулярные "переключатели" являются частью процесса изнашивания организма, исследователи поместили червей в стрессовые для них условия. На нематодов воздействовали жарой, радиацией и заражали болезнями. Но ни один из стрессовых факторов не запустил в действие гены, которые, в свою очередь, запускали процесс старения.
Стало понятно, что старение червей не могло быть обусловлено процессом изнашивания тканей вследствие стресса или болезней, как предполагает базовая теория старения. Это означает, что главные регуляторные каналы, оптимизированные для молодых, начинают закрываться у более взрослых животных. Естественный отбор не может исправить проблемы, которые возникают в конце животных жизни, так что генетические каналы старения укоренились по ошибке.
"Мы обнаружили, что нормальная программа развития организма, отлично функционирующая у молодых особей, становится несбалансированной, как только особь становится старше.Настолько огромной является разница на молекулярном уровне между молодыми и старыми особями", - отметили ученые.
Пока не ясно, схожие ли процессы можно наблюдать и в человеческом организме, но наука, по крайней мер, получила новую область для исследований, и ученые смогут начать поиски механизмов регулирования процесса старения.
Если процесс старения не является необратимым и не вызван химическими, физическими и психологическими причинами, то, теоретически, мы можем ожидать появления лекарства от старости. По крайней мере, исследование ученых даровало нам теоретическую возможность успеха в этой области.
Если старение можно замедлить путем влияния на молекулярные "переключатели" генов, то открытие способа влияния на эти гены может стать фундаментальным поворотом в науке.
Лаборатория, возглавляемая Стюартом Кимом, главой исследовательской группы, изучала процесс регуляции старения одного из видов нематодоф – круглых червей длинной в миллиметр, чье тело небольших тразмеров и минимальный генетический набор делают его удобным "испытуемым" для ученых. Черви этого ивда очень быстро стареют: максимальная продолжительность их жизни составляет около 2 недель.
Сравнивая молодых особей со стареющими, ученые открыли возрастные изменения уровней трех факторов транскрипции – молекулярных "переключателей", которые вводят в действие те или иные гены. Эти изменения влекут за собой открытие генетических каналов, которые и превращают молодого червяка в кандидата на получение пенсионного удостоверения.
Вопрос, что именно является причиной старения, давно занимает умы ученых. Одни считают, что организм заставляют стареть врожденные генетические программы. Эта теория предполагает, что процесс старения развился в результате эволюции с течением многих тысячелетий – мол, естественный отбор вынуждал одни организмы стареть, чтобы уступать дорогу другим. Однако естественный отбор предполагает закрепление в организме тех ген, которые способствуют производству на свет здорового и многочисленного потомства. После окончания воспроизводства гены уже не могут подвергаться естественному отбору, так что ученые ставили под сомнение тот факт, что старение запрограммировано на генетическом уровне.
Альтернативная теория – старение это необратимый процесс износа и отмирания клеток вследствие влияния различных факторов: воздействия токсинов,свободных радикалов, радиации, повреждающей цепочку ДНК, болезней и стрессов. Именно эта теория до сих пор и была доминирующей в научном мире.
Но ученые из Стэнфордского университета настаивают на совершенно другом взгляде на проблему. "Полученные нами данные не вписываются в существующую ныне модель старения, так что мы решили создать альтернативную модель", - отметил Ким.
Исследователи использовали специальные кремниевые чипы, которые могут определить изменения в генах, для выяснения, какие гены "включались" у молодых и у старых червей. Они обнаружили сотни генов – регуляторов возраста, которые включались и выключались под управлением единственного фактора транскрипции под названием elt-3, который с возрастом начинает доминировать в организме.
Для того чтобы убедиться в том, что именно эти молекулярные "переключатели" являются частью процесса изнашивания организма, исследователи поместили червей в стрессовые для них условия. На нематодов воздействовали жарой, радиацией и заражали болезнями. Но ни один из стрессовых факторов не запустил в действие гены, которые, в свою очередь, запускали процесс старения.
Стало понятно, что старение червей не могло быть обусловлено процессом изнашивания тканей вследствие стресса или болезней, как предполагает базовая теория старения. Это означает, что главные регуляторные каналы, оптимизированные для молодых, начинают закрываться у более взрослых животных. Естественный отбор не может исправить проблемы, которые возникают в конце животных жизни, так что генетические каналы старения укоренились по ошибке.
"Мы обнаружили, что нормальная программа развития организма, отлично функционирующая у молодых особей, становится несбалансированной, как только особь становится старше.Настолько огромной является разница на молекулярном уровне между молодыми и старыми особями", - отметили ученые.
Пока не ясно, схожие ли процессы можно наблюдать и в человеческом организме, но наука, по крайней мер, получила новую область для исследований, и ученые смогут начать поиски механизмов регулирования процесса старения.
Если процесс старения не является необратимым и не вызван химическими, физическими и психологическими причинами, то, теоретически, мы можем ожидать появления лекарства от старости. По крайней мере, исследование ученых даровало нам теоретическую возможность успеха в этой области.
Если старение можно замедлить путем влияния на молекулярные "переключатели" генов, то открытие способа влияния на эти гены может стать фундаментальным поворотом в науке.
Обсуждения Замедлить старение