Парадокс долголетия. Как оставаться молодым до глубокой старости

В этой связи я хочу, чтобы вы посмотрели на дружественной бактерии кишечника и митохондрии, пришедшие к вам от матери, как на своих сестер. И как все любящие сестры, они постоянно общаются друг с другом. (Во всяком случае, так себя ведут две мои дочери.) Друзья кишечника рассказывают сестре-митохондрии обо всем, что происходит на их «этаже», в ответ на что митохондрия предпринимает одно из нескольких действий. Кроме обеспечения клеток энергией, митохондрии также несут ответственность за передачу сигналов, дифференцировку клеток (в какую клетку должна развиться та или иная клетка), их рост и смерть. Другими словами, митохондрии решают, нужно ли клетке расти быстро, медленно или не расти вообще. Мы вернемся к этому моменту позже, когда поднимем тему раковых клеток.

Сложив все вышесказанное, можно сделать вывод, что митохондрии играют важную роль в процессе старения. Ученые из Университета Алабамы в Бирмингеме провели исследование при участии лабораторных животных. Они ввели мышам хромосомную мутацию, которая привела к митохондриальной дисфункции, в результате чего мыши покрылись морщинами и потеряли шерсть уже через несколько недель. После того как мышам восстановили митохондриальные функции, у них снова разгладилась кожа, и ее густо покрыла шерсть (6). Более того, новые исследования показали, что митохондриальные повреждения – и восстановление повреждений – в значительной степени зависят от сообщений, которые митохондрии получают от своих сестер, живущих в кишечнике. Вы еще не потеряли нить моих рассуждений?

 Митохондрии способны «общаться» друг с другом с помощью гормональных и химических сигналов. Особую роль в этой коммуникации играют митохондрии, живущие в кишечнике.

Возможно, вы спрашиваете себя, каким образом организована передача этих сообщений. Что ж, я в шутку называю их «текстовыми сообщениями», но на самом деле они представляют собой гормональные и химические сигналы. Раньше мы полагали, что межклеточную коммуникацию обеспечивало ядро (или командный центр) клетки, но если из клетки удалить ядро, то клетка по-прежнему будет прекрасно справляться с обработкой и передачей информации в отсутствие центра управления. Это происходит вследствие того, что коммуникация осуществляется в клеточной мембране или митохондриальной мембране, а не в ядре. Вы можете удалить хот-спот, но Wi-Fi все равно останется. Друзья кишечника производят гормоноподобные вещества и жирные кислоты, которые попадают в кровь и лимфу. В дальнейшем они прикрепляются к клеточной мембране или митохондриальной мембране других клеток и обмениваются содержащейся в них информацией.

Принцип работы системы передачи информации можно подробно рассмотреть на примере таких простых существ, как черви. Круглый червь Caenorhabditis elegans, или свободноживущая нематода, – это проверенная временем (извините за каламбур) модель долгожителя, так как ее примитивный желудочно-кишечный тракт (в миниатюре) работает так же, как человеческий. В ходе исследования 2017-го года (7) ученые изучали свойства структурного полисахарида, известного под названием колановой кислоты, который производят кишечные бактерии червей. Мои коллеги, проводившие данное исследование, кормили группу червей добавками с колановой кислотой, в результате черви из этой группы жили дольше, чем их родичи из второй группы, которым добавки не предлагались (8). Почему это происходило? Митохондрии в других клетках тела круглого червя отвечали на сигнал, исходящий от колановой кислоты. Дополнительная колановая кислота способствовала делению митохондрий, то есть существующие митохондрии разделялись на две новые митохондрии, чтобы производить большее количество энергии. В результате исследования ученые установили, что состав бактериальной микробиоты может влиять на процесс старение организма хозяина.

Выяснилось, что наши друзья кишечника проходят через весьма схожие процессы. Когда наши митохондрии получают сообщение от своих сестер из кишечника, они тоже отвечают на него увеличением численности митохондрий и улучшением своих функций. Этот процесс называется гормезис, принцип которого лучше всего можно выразить, процитировав знаменитое высказывание Ницше: «Что нас не убивает, делает нас сильнее». В последующих главах вы узнаете больше об индукции гормезисных сигналов. По этой причине основным компонентом программы «Парадокс долголетия» является забота о бактериях, которые посылают своим сестрам сигнал долголетия. В ответ они становяться сильнее, производят больше энергии и работают более эффективно.