Ученые, изучающие крошечных червей, обнаружили удивительную связь между тем, как организмы ощущают окружающую среду, и тем, как долго они живут. Исследование показывает, что простые сенсорные сигналы, такие как прикосновение, могут отключить ключевой ген долголетия, который обычно продлевает продолжительность жизни во время диетических ограничений. Кредит: Shutterstock
Крошечный червь рассказал, как простые сенсорные сигналы могут незаметно включать или выключать долголетие.
Идея продления жизни может быть особенно популярна в современных технических кругах, но желание оставаться молодым или жить вечно очаровывает человечество на протяжении тысячелетий.
Многие из наиболее надежных стратегий, известных ученым для увеличения продолжительности жизни, включая долгосрочные ограничения в питании, трудно и часто неудобно поддерживать.
Ученые исследуют ген долголетия
Новое исследование лаборатории Скотта Лейзера, доктора философии, на факультете молекулярной и интегративной физиологии Медицинской школы Мичиганского университета показывает, как один ген, связанный с долголетием, связывает поведение, сигналы окружающей среды и биологию.
Эти открытия помогают исследователям лучше понять внутренние процессы, регулирующие продолжительность жизни, и указывают на способы продления жизни, не полагаясь на экстремальные изменения образа жизни.
Чему черви могут научить нас старению
Одно исследование опубликовано в ПНАС, исследовал, как сигналы окружающей среды и доступность пищи влияют на долголетие, используя крошечного червя (популярная исследовательская модель виды, К. элеганс).
“Хотите верьте, хотите нет, но большинство центральных идей и типов метаболизма, которые мы изучаем, сохраняются от червей до людей, ” сказал Лейзер.
Он объяснил, что ощущение окружающей среды вызывает высвобождение гормонов у людей, включая адреналин или дофамин. Черви реагируют аналогичным образом: нейроны обнаруживают изменения окружающей среды и соответствующим образом корректируют свою физиологию.
Более ранние исследования показали, что стрессовые состояния, такие как ограниченный доступ к пище, могут улучшить выживаемость.
Сопутствующая работа Скотта Плетчера, доктора философии, коллеги Лейзера из UM, по плодовым мушкам показала, что простого запаха пищи достаточно, чтобы свести на нет эти преимущества для выживания.
Как прикосновение нарушает сигналы долголетия
Лейзер и руководитель проекта Элизабет Китто, доктор философии, при поддержке Сафы Бейдуна, доктора философии, хотели узнать, могут ли другие сенсорные переживания, такие как прикосновения, также мешать продлению продолжительности жизни, вызванному ограничением питания, и как это может произойти.
Для исследования исследователи поместили червей на поверхность, покрытую бусинами, напоминающими кишечную палочку, с которой они обычно сталкиваются во время кормления.
Сама по себе эта тактильная стимуляция снижала активность гена, связанного с долголетием, в кишечнике (fmo-2) и ослабляла преимущества в течение жизни, обычно получаемые при ограниченном питании.
Лейзер впервые идентифицировал fmo-2 в 2015 году как ген, который необходим и достаточен для продления продолжительности жизни, вызванного диетическими ограничениями.
“Фермент fmo-2 реконструирует метаболизм и в результате увеличивает продолжительность жизни,” объяснил он. “Без фермента ограничение питания не приводит к увеличению продолжительности жизни.”
Дальнейшие эксперименты показали, что прикосновение активирует сигнальную цепь, включающую клетки, выделяющие дофамин и тирамин. Это снижает активность fmo-2 в кишечнике и ограничивает эффект продолжительности жизни при ограничении питания.
Потенциальные последствия для здоровья человека
По словам Лейзера, одним из наиболее важных выводов является то, что эти сенсорные цепи не фиксированы и могут быть регулируемыми.
“Если бы мы могли индуцировать fmo-2, не отбирая пищу, мы могли бы активировать реакцию на стресс и обманом заставить ваш мозг сделать вас долгоживущими.”
Прежде чем это станет возможным, исследователям необходимо понять другие роли fmo-2 в организме.
Поведенческие побочные эффекты путей долголетия
Во втором исследовании, опубликованном в Научные достиженияисследовательская группа показала, что изменение fmo-2 также явно меняет поведение.
Черви, созданные для производства слишком большого количества фмо-2, мало реагировали как на положительные, так и на отрицательные изменения окружающей среды. Им не удалось избежать потенциально вредных бактерий, и они не замедляли прием пищи после непродолжительного поста, в отличие от обычных червей.
Пострадали и черви, у которых полностью отсутствовал fmo-2, которые исследовали окрестности реже, чем обычно. В обоих случаях поведенческие изменения были связаны со сдвигами метаболизма триптофана.
“Любое вмешательство по продлению жизни будет иметь побочные эффекты–, и мы думаем, что один из побочных эффектов будет поведенческим,” сказал Лейзер.
“Понимая этот путь, мы потенциально можем предоставить добавки, чтобы компенсировать некоторые из этих негативных поведенческих эффектов.”
В поисках вперед в исследованиях долголетия Лейзер планирует продолжить изучение того, как взаимодействуют мозг, метаболизм, поведение и общее состояние здоровья, с целью помочь в разработке будущих лекарств, нацеленных на эти естественные биологические пути.
“Исследование всех индивидуальных сигналов, на которые наш мозг реагирует из кишечника, является горячей, но не очень понятной областью.”
“Метаболическая регуляция поведения кишечного фермента FMO-2” Элизабет С. Китто, Сафа Бейдун, Элла Генри, Меган Л. Шаллер, Мира Бхандари, Сара А. Исоу, Анджела М. Туковски, Маршалл Б. Ховингтон, Аджай Бхат, Адитья Шридхар, Юджин Чанг, Чарльз Р. Эванс и Скотт Ф. Лейзер, 24 октября 2025 г., Научные достижения.
