Спячка и голод «омолодили» толстохвостых лемуров

Толстохвостые лемуры из Центра по исследованию лемуров при Дьюкском университете / © David Haring, Duke Lemur Center

Ученые установили, что мелкие приматы Cheirogaleus medius, обитающие на острове Мадагаскар, во время гибернации могут тормозить сокращение теломер и даже удлинять их, то есть фактически «омолаживать» свои клетки.

Из прошлых исследований известно, что старение организма связано с укорачиванием теломер — структур на концах хромосом, защищающих их от повреждений и «склеивания» с другими хромосомами. С каждым новым делением клеток теломеры теряются, поэтому с возрастом их размер уменьшается.

Когда теломеры изнашиваются, клетка проявляет признаки деградации или даже гибнет. Хронический стресс, малоподвижный образ жизни и недостаток сна могут ускорять этот процесс.

Исследователи ищут способы сделать теломеры длиннее, видя в этом путь к продлению жизни. Недавно ученые установили, что толстохвостые лемуры (Cheirogaleus medius) — мелкие приматы, обитающие на острове Мадагаскар и способные впадать в спячку — во время гибернации могут тормозить сокращение теломер и даже удлинять их, то есть фактически «омолаживать» свои клетки. Статья об открытии недавно вышла в журнале Biology Letters.

Эксперимент провели в Центре по исследованию лемуров при Дьюкском университете в городе Дарем (Северная Каролина, США). Специалисты в области биологии и биохимии из этого вуза совместно с коллегами из Калифорнийского университета (США) наблюдали за 15 живущими в неволе лемурами. Для них создали близкие к естественным условия и организовали искусственные норы, где животные могли впасть в оцепенение, как в природе, чтобы переждать холодный период, когда добыть пропитание трудно.

Толстохвостый лемур во время спячки / © Lydia Greene, Duke Lemur Center

Для стимуляции перехода к спячке, во время которой обмен веществ у лемуров замедляется, а частота сердцебиений падает с 200 менее чем до восьми ударов в минуту, ученые с помощью термостата сымитировали похолодание: температуру постепенно опустили с 25 примерно до 12 градусов Цельсия.

Подопытных разделили на две группы: восемь лемуров ничего не ели и не пили, полагаясь только на запасы жира в течение 4,5 месяца, которые длилась гибернация. Остальных семерых кормили, когда те периодически пробуждались и были активными. До, во время и после спячки у животных брали мазки со слизистой щек, чтобы определить длину их теломер.

По результатам эксперимента исследователи установили, что подопытные из первой группы, которые дольше находились в состоянии глубокой гибернации и голодали, существенно потеряли в весе, но при этом их теломеры удлинились. Лемуры, получавшие пищу, теряли массу тела медленнее. Периоды оцепенения у них были короче и менее глубокими, а длина теломер за время опытов практически не изменилась.

Спустя две недели после полного пробуждения животных от спячки ученые обнаружили, что удлинившиеся теломеры вернулись к прежним размерам. Хотя эффект был временным, исследователи считают, что он продлевает жизнь. Галаго, родственники толстохвостых лемуров, не впадающие в спячку, живут около 12 лет, тогда как у представителей вида Cheirogaleus medius продолжительность жизни достигает почти 30 лет.

По мнению биологов, удлинение теломер может быть защитным механизмом от стресса, связанного с пробуждением, поскольку резкий переход от замедленного метаболизма к активному создает повышенную нагрузку на организм. Аналогичное удлинение теломер наблюдали у людей в экстремальных условиях: например, у экипажа МКС после многомесячного нахождения на борту станции или у участников экспериментов с длительным пребыванием на дне океана.

Впрочем, как именно лемуры «наращивают» теломеры, пока не ясно. Изучение этого механизма может открыть дорогу к разработке новых способов профилактики и лечения возрастных болезней без риска спровоцировать рак, полагают исследователи.