Краткая серия электрических импульсов вызывает у морских существ асцидий долгосрочное улучшение здоровья и продлевает жизнь, выяснили американские ученые. Результаты открывают возможности для защиты морских видов от потепления вод и поиска способов омоложения стволовых клеток человека. Исследование опубликовано в PNAS.
Асцидии разделяют с человеком около 70% генетического материала. Они полностью регенерируют все ткани тела примерно каждую неделю, что позволяет легко наблюдать за активностью стволовых клеток. Старение у этих существ наступает фактически тогда, когда стареют их стволовые клетки.
В ходе эксперимента на колонию асцидий воздействовали импульсами кардиостимулятора. У каждой особи в колонии есть собственное сердце, множество этих крошечных сердец работают сообща, поддерживая кровообращение в общей системе кровообращения колонии. Наблюдение за этими крошечными сердцами под микроскопом привело ученых к гипотезе, что ускорение или улучшение координации их работы может повлиять на цикл и рост колонии.
По мере увеличения электрического импульса, подаваемого кардиостимулятором, частота сердечных сокращений колонии асцидий увеличивалась, а кровь свободнее циркулировала по их организму. Через 48 часов колония выглядела более здоровой. В последующие дни отдельные особи стали крупнее и светлее по цвету, а также быстрее росли и становились плодовитее.
Специалисты выяснили, что лучше всего действуют три серии импульсов по пять минут каждая. После такой обработки асцидии словно перезагружаются: сначала они затихают, а потом начинают быть активнее. То же самое происходит с генами человека после тяжелой тренировки — организм сначала испытывает стресс, а затем восстанавливается и становится сильнее.
Пятнадцатиминутная стимуляция вызвала изменения, которые продлились не менее четырех месяцев, воздействуя непосредственно на стволовые клетки. При периодическом повторении омоложение сохранялось более четырех лет, после чего колония погибла. Эффект был одинаков у старых и молодых особей. Исследователи предполагают, что электрический ток воздействует на митохондрии и метаболизм, «переобучая» их работать эффективнее и блокируя биоэнергетический спад, характерный для старения.
По мнению авторов, открытие можно применять для сохранения популяций. Небольшие беспроводные устройства в будущем смогут защищать коралловые рифы от потепления и закисления вод. Что касается применения на людях, то процесс требует воздействия на конкретные популяции клеток, например, стволовые клетки крови.
Схожий режим электрической стимуляции уже годами используется у людей для регулирования сердечного ритма. Это открывает потенциал для улучшения выживаемости стволовых клеток, лечения бесплодия и другого применения в медицине.
Ранее Наука Mail перечислила замедляющие старение пищевые добавки.
