Ученые приблизились к разгадке одной из главных тайн биомедицины — почему с возрастом мы теряем энергию и жизненные силы. Ключевую роль в этом процессе играют митохондрии: эти клеточные органеллы не только вырабатывают энергию, но и координируют множество жизненно важных процессов.
Международная группа под руководством доктора Марии Ермолаевой из Института старения им. Лейбница — Института Фрица Липманна (FLI) в Йене — провела масштабное исследование и пришла к неожиданному выводу. Ранее главной причиной возрастных изменений в работе митохондрий считали генетические повреждения. Однако выяснилось, что ключевой фактор — дисбаланс в структуре митохондриальной сети из‑за нехватки фосфатидилхолина.
Это фундаментальный липид в составе биологических мембран. Он обеспечивает их гибкость и позволяет митохондриям объединяться в сети. Такие сети нужны клеткам для распределения энергии, продуктов метаболизма, ДНК и сигнальных молекул. Когда выработка фосфатидилхолина снижается, митохондриальные мембраны фрагментируются и начинают хуже работать.
Эксперименты на нематодах Caenorhabditis elegans подтвердили гипотезу: при деактивации генов, отвечающих за синтез фосфатидилхолина, митохондрии в клетках червей быстро «старели». Но самое удивительное произошло дальше: когда червей начали кормить фосфатидилхолином или его предшественником холином, митохондрии восстановили «молодую» структуру всего за два дня.
Мы сами были удивлены тем, насколько сильно эта молекула влияет на структуру, взаимосвязь и функции митохондрий.
Помимо экспериментов на червях специалисты изучали культуры человеческих клеток и анализировали клинические данные пациентов. Это позволило связать молекулярные изменения у модельных организмов с процессами старения у людей.
Исследование выявило и половые различия: у женщин в период менопаузы наблюдается наиболее сильное снижение уровня фосфатидилхолина — что совпадает с жалобами на упадок сил и постоянную усталость. Кроме того, стало ясно: старение идет не равномерно, а поэтапно — от нарушения реакции на стресс до метаболических и эпигенетических изменений.
Главный вывод работы вселяет надежду: некоторые аспекты старения обратимы. Целенаправленное повышение уровня фосфатидилхолина (в том числе через диету) может стабилизировать работу митохондрий и продлить период здоровой жизни. Фосфатидилхолин содержится преимущественно в продуктах, богатых жирами и белками — например, в печени, рыбе. Дальнейшие исследования помогут понять, как применить эти открытия в медицине.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден ген, который помогает восстанавливать ДНК и бороться со старением.
