Психологическая помощь новости психологии и психотерапии
Группа исследователей из Университета Кобе обнаружила, что добавление витамина В2 в клетки, подвергшиеся стрессу старения, увеличивает способность митохондрий вырабатывать энергию и предотвращает старение клеток. В исследовательскую группу входили профессор Камада Синдзи и научный сотрудник Нагано Тайки из Исследовательского центра биосигналов.
Ранее было обнаружено, что накопление старых (т.е. стареющих) клеток в организме вызывает возрастные расстройства и старение всего организма. Таким образом, существует потенциал для предотвращения и облегчения возрастных расстройств и продления продолжительности здоровой жизни с помощью добавок и лекарств, содержащих витамин В2, для подавления старения клеток.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Molecular Biology of the Cell.
Основные моменты
- Старение организма вызвано накоплением старых (т.е. стареющих) клеток. Эксперименты показали, что возрастные расстройства можно предотвратить или лечить, подавляя это накопление.
- Исследовательская группа обнаружила антивозрастной феномен, при котором способность клеток усваивать витамин В2 увеличивается в ответ на стресс.
- Витамин В2 подавляет старение клеток, активируя митохондрии, которые вырабатывают энергию.
- Более детальное изучение взаимосвязи между витамином В2 и подавлением старения может привести к разработке простых и безопасных методов лечения возрастных расстройств, включающих диету и добавки.
Предпосылки исследования
Япония – общество пожилых людей, и поэтому исследования старения становятся все более важными для решения сопутствующих медицинских проблем и проблем социального обеспечения, а также для того, чтобы помочь людям дольше жить здоровой жизнью. Процесс старения организма до конца не изучен, однако было обнаружено, что старение клеток, из которых состоит организм, является одним из факторов. Поскольку цикл клеточного деления непрерывно повторяется, участки теломер на конце каждой хромосомы становятся короче, что в конечном итоге приводит к клеточному старению, когда клетка теряет способность делиться. Более поздние исследования показали, что сокращение участков теломер – не единственный фактор, и что различные виды стресса (например повреждение ДНК и выбросы активного кислорода) также могут спровоцировать старение клеток.
Считается, что старые клетки, образующиеся в результате такого воздействия стресса, накапливаются внутри организма по мере его старения.
Более чем десятилетние исследования старения показали, что стареющие клетки обладают вредной способностью вызывать функциональное ухудшение во всех органах. Кроме того, было обнаружено, что можно предотвратить или облегчить возрастные расстройства, которые часто возникают по мере старения – рак, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера и диабет, – предотвращая накопление стареющих клеток. Во всем мире существует острая конкуренция в разработке лекарств, которые продлевают продолжительность здоровой жизни людей, предотвращая это накопление, однако такой препарат еще не доступен из-за различных побочных эффектов.
С одной стороны, витамины являются важнейшими микроэлементами, необходимыми для нормального функционирования человеческого организма. Поскольку человеческий организм не может синтезировать витамины, они должны поступать с пищей и питьем. Витамин В2 (также известный как рибофлавин) содержится в мясе, яйцах и молочных продуктах, и играет важную роль в выработке энергии и обмене веществ. Дефицит вызывает отек горла и анемию. С другой стороны, чрезмерное потребление витамина В2 не вызывает никаких негативных последствий, поскольку он быстро выводится организмом. Несмотря на то, что витамин В2 является важным питательным веществом для поддержания здоровья, исследований его связи со старением не проводилось.
Группа ученых начала исследование влияния витамина В2 на старение, надеясь на то, что если бы ежедневный прием витамина мог подавлять старение клеток, это способствовало бы созданию недорогих и безопасных омолаживающих препаратов.
Методология исследования
Исследовательская группа обнаружила явление, при котором устойчивость к клеточному старению возникает в результате увеличения количества продуцируемого белка SLC52A1, ответственного за транспортировку витамина В2 в клетки. Когда выработка SLC52A1 увеличивалась, клеточное старение происходило не сразу даже в условиях стресса (когда человеческие клетки обрабатывались препаратом, повреждающим ДНК и вызывающим старение). Вслед за этим исследователи провели эксперимент, в ходе которого подвергли клетки стрессу, а затем увеличили количество витамина В2 в культуральном растворе. Они обнаружили, что устойчивость к старению повышается в соответствии с количеством витамина В2 в растворе. Внутри клетки витамин В2 превращается в вещество, называемое флавиндениндинуклеотидом (FAD). Это кофермент, который способствует химическим реакциям, необходимым для биологической деятельности, например производства энергии.
Фактически, количество FAD в клетках, подвергшихся стрессу, увеличилось, что привело к тому, что витамин В2, который был транспортирован в клетки, был преобразован в FAD, тем самым подавляя старение.
Затем исследовательская группа сосредоточилась на митохондриях, чтобы исследовать механизм, при помощи которого FAD подавляет клеточное старение . Известно, что функциональное снижение митохондрий вызывает клеточное старение, и что FAD необходим для производства энергии в митохондриях, поскольку он функционирует как кофермент комплекса дыхательной цепи. Когда ученые исследовали реакцию митохондрий, они были удивлены, обнаружив, что активность митохондрий временно повышалась в клетках, подвергшихся стрессу, с последующим снижением активности, приводящим к старению. Кроме того, исследователи смогли поддерживать высокий уровень митохондриальной активности, опосредованной стрессом, за счет увеличения количества витамина В2 в культуральном растворе, что также позволило поддерживать высокий уровень омолаживающей активности.
Наконец, исследователи попытались выяснить, как связаны митохондриальная активность и замедление старения. Для этого они исследовали активность фермента AMPK, который определяет, когда внутри клетки недостаточно энергии, и обнаружили, что активность AMPK подавляется активностью митохондрий. И наоборот, подавление митохондриальной активности лекарственным препаратом приводило к активации AMPK и посылало сигналы белку р53 (который индуцирует клеточное старение), чтобы остановить деление клеток, что приводило к старению.
Приведенные выше результаты показывают, что витамин В2 увеличивает митохондриальную активность в клетках, подверженных стрессу, и предотвращает старение, подавляя функции AMPK и р53.
Дальнейшие разработки
Витамин В2 легко усваивается из пищи и пищевых добавок и быстро выводится из организма, если его потребляется слишком много. Поэтому есть надежда, что могут быть разработаны простые и безопасные методы лечения возрастных расстройств, в которых будет использоваться омолаживающее клетки свойство витамина В2, выявленное в ходе этого исследования. Затем исследовательская группа проведет эксперименты на животных, чтобы подтвердить омолаживающий эффект витамина В2, с целью в конечном итоге разработать лекарство.
Помощь психолога
