Крошечные осы сделали паузу — и их старение резко замедлилось
Учёные нашли у крошечных ос механизм, который ставит под сомнение представление о старении как о необратимом процессе. Эксперименты показали, что временная "пауза" в развитии способна замедлять биологические часы почти на треть. Более того, этот эффект оказался обратимым. Об этом сообщает пресс-служба Лестерского университета со ссылкой на публикацию в журнале PNAS.
Диапауза как естественный "стоп-кадр"
В центре исследования оказался вид ос-наездников Nasonia vitripennis, давно используемый в биологии как модельный организм. Эти насекомые интересны тем, что, подобно человеку, обладают системой эпигенетического метилирования ДНК. Именно она лежит в основе так называемых эпигенетических часов — молекулярных меток, по которым можно оценить биологический возраст.
Команда под руководством аспирантки Эрин Фоли и доктора Кристиана Томаса сосредоточилась на диапаузе — состоянии временной остановки развития. В природе насекомые входят в него, чтобы пережить холод или нехватку пищи, а роль таких механизмов в замедлении старения ранее обсуждалась и у других видов, включая случаи, когда социальные связи замедляли эпигенетическое старение.
Неожиданный эффект на продолжительность жизни
Эксперимент показал, что ранняя "пауза" в развитии даёт выраженный отложенный эффект. Потомство, прошедшее через диапаузу, во взрослом состоянии жило примерно на треть дольше, чем особи из контрольной группы. Однако увеличение продолжительности жизни оказалось лишь частью картины.
Ключевым результатом стало изменение темпов старения. Анализ молекулярных маркеров показал, что накопление признаков биологического возраста у этих ос происходило значительно медленнее, чем у насекомых, развивавшихся без остановки.
Биологические часы можно замедлить
По данным исследования, эпигенетические часы у ос, переживших диапаузу, замедлялись в среднем на 29%. Это означает, что их биологический возраст накапливался почти на треть медленнее. Важно, что эффект оказался обратимым: после выхода из диапаузы развитие продолжалось, но уже с изменённой скоростью старения.
Подобные наблюдения дополняют более широкий массив данных о факторах, влияющих на биологический возраст, включая питание и образ жизни, что ранее обсуждалось в работах, где уровень теобромина связывали с биологическим возрастом.
Почему это важно для науки
Хотя речь идёт о насекомых, результаты имеют более широкий контекст. Эпигенетические механизмы, лежащие в основе старения, во многом схожи у разных организмов. Это делает ос-наездников удобной моделью для изучения фундаментальных принципов долголетия.
Открытие показывает, что биологический возраст не обязательно жёстко привязан к хронологическому. На определённых этапах развития он может корректироваться, а значит, старение может быть не только замедляемым, но и частично управляемым процессом.
Сравнение: хронологический и биологический возраст
Хронологический возраст отражает количество прожитого времени и не поддаётся изменению. Биологический возраст определяется состоянием клеток и молекулярных систем организма. В данном исследовании именно биологический возраст оказался чувствительным к условиям развития.
У ос без диапаузы оба показателя росли синхронно. У особей, переживших "паузу", хронологический возраст увеличивался как обычно, а биологический — значительно медленнее.
Плюсы и минусы открытия
Результаты выглядят многообещающими, но требуют осторожной интерпретации.
К сильным сторонам относятся:
- прямые измерения эпигенетических часов;
- чётко воспроизводимый эффект замедления старения;
- использование модельного организма с релевантными для человека механизмами.
К ограничениям можно отнести:
- эксперименты только на насекомых;
- воздействие на строго определённый этап развития;
- отсутствие данных о применимости к млекопитающим.
Популярные вопросы о диапаузе и старении
Можно ли считать это "остановкой старения"?
Нет, старение не прекращается полностью, но его скорость заметно снижается.
Почему важна именно ранняя стадия жизни?
Именно в этот период закладываются эпигенетические программы, влияющие на дальнейшее развитие и старение.
Есть ли перспективы для человека?
Пока речь идёт о фундаментальной биологии, но результаты помогают лучше понять, как формируются и изменяются биологические часы.