Клетъчното стареене може да бъде обърнато: ново откритие изненада учените

В продължение на десетилетия учените се борят да разберат защо клетките в тялото стареят и защо хората губят енергия, издръжливост и способност за регенерация с напредване на възрастта. 

Традиционно се смяташе, че увреждането на митохондриалната ДНК е основният виновник. Ново международно проучване обаче показва, че една от ключовите причини за стареенето може да се крие другаде: в промените в състава на клетъчните мембрани.

Резултатите от изследването, публикувани в списание Nature Communications, показват, че свързаният с възрастта спад в нивата на специалната молекула фосфатидилхолин нарушава функционирането на митохондриите и ускорява клетъчното стареене. Най-интересното е, че този процес изглежда частично обратим.

Защо митохондриите са толкова важни?

Митохондриите често са наричани „силовите центрове на клетката“, тъй като те произвеждат енергията, необходима за функционирането на всички органи и тъкани. Тяхната роля обаче е много по-широка. Те участват в клетъчната комуникация, помагат на тялото да се адаптира към промените в околната среда, регулират метаболизма и поддържат клетъчната функция.

С напредване на възрастта ефективността на митохондриите постепенно намалява. В резултат на това тялото започва да произвежда по-малко енергия, което се проявява под формата на хронична умора, по-бавно възстановяване на тъканите и цялостно стареене.

Неочакваната роля на фосфатидилхолина

Изследователите са установили, че ключов фактор в този процес е фосфатидилхолинът, който е основен компонент на клетъчните мембрани. Именно това вещество осигурява еластичността на мембраната, позволявайки на митохондриите да се свързват помежду си в големи мрежи. Такива мрежи позволяват на клетките да разпределят енергията по-ефективно, да обменят молекули и да заменят увредените елементи.

С намаляването нивата на фосфатидилхолин, мембраните стават по-малко гъвкави и митохондриалните мрежи започват да се разрушават. В резултат на това енергийната система на клетката работи все по-неефективно.

В експерименти с кръгли червеи, Caenorhabditis elegans, учените изкуствено изключили гените, отговорни за синтеза на това вещество. Резултатите били поразителни: митохондриите на младите организми почти мигновено придобили признаците, характерни за стареенето.

Подмладяване за два дни

Резултатите от следващия етап на изследването били още по-изненадващи. Когато на стареещите организми се давал фосфатидилхолин или неговият прекурсор, холин, в диетата им, структурата на митохондриите започнала да се възстановява. Само след два дни структурата им станала подобна на тази, наблюдавана в младите клетки.

Учените отбелязват, че са били изненадани от толкова силното влияние на една молекула върху функционирането на цялата енергийна система на клетката. Според авторите на работата, митохондриалната мрежа може да се сравни със сложната енергийна система на един град. С течение на годините отделни „електропроводи“ започват да се разпадат, поради което енергията продължава да се произвежда, но се разпределя по-неефективно.

Стареенето протича на етапи

Проучването помогна и за по-доброто разбиране на самия механизъм на стареене. Оказа се, че този процес не е равномерен. Първо, клетките постепенно губят способността си да реагират ефективно на стресови фактори. След това започват нарушения в протеиновия метаболизъм и едва след това настъпват мащабни метаболитни и епигенетични промени.

Фосфатидилхолинът е важен за митохондриалната функция. Производството му намалява с възрастта, което нарушава клетъчната енергия. Приемът му чрез диетата може да възстанови митохондриалната функция и да насърчи здравословното стареене.

По този начин стареенето наподобява верижна реакция, при която малки молекулярни смущения с течение на времето водят до мащабни промени във функционирането на целия организъм.

Какви са особеностите при жените?

Анализът на големи медицински масиви от данни разкри друга интересна закономерност. Най-рязкото понижение на нивата на фосфатидилхолин при хората се наблюдава при жените по време на менопаузата. Именно през този период много хора се оплакват от умора, липса на енергия и влошаване на общото им благосъстояние.

Според изследователите може да има пряка връзка между тези явления, въпреки че са необходими допълнителни изследвания за окончателни заключения.

Възможно ли е да се забави стареенето?

Едно от най-важните открития на работата е предположението, че някои промени, свързани с възрастта, не са необратими. Повишаването на нивата на фосфатидилхолин спомага за стабилизирането на митохондриалните мрежи дори в стареещите организми, подобрявайки производството на енергия и цялостното здраве на клетките.

Засега това е само въпрос на лабораторни изследвания и експерименти върху моделни организми. Учените обаче вече обмислят възможността за създаване на нови подходи за подпомагане на здравословното стареене чрез метаболитна корекция и специални хранителни добавки.

Според авторите на работата, това откритие променя самата идея за стареенето. Вместо да го разглеждат като неизбежен процес на разрушение, учените са все по-склонни да вярват, че много от промените, свързани с възрастта, могат да бъдат контролирани и в някои случаи дори частично обратими. Това открива нови перспективи за разработване на методи, които ще помогнат на хората да поддържат енергия, здраве и високо качество на живот за по-дълго време.

Спомнете си също, че учени обърнаха процеса на стареене на мозъка с помощта на назален спрей.