голые землекопы

Одна из необычных черт голых землекопов — уникальное для млекопитающих социальное устройство. Эти удивительные животные живут в колониях, напоминающих пчелиные или муравьиные сообщества, в которых существует иерархическая структура с четким разделением труда.

Во главе колонии находится единственная плодовитая самка, так называемая «королева», которая отвечает за репродукцию и рождение потомства. Все остальные члены колонии — бесплодные рабочие и солдаты — роют туннели, защищают колонию от хищников и ухаживают за молодняком. Такая организация минимизирует внутренние конфликты и способствует кооперативной работе, что снижает стресс среди особей — один из факторов старения. Сама жизнь в тоннелях также защищает от многих внешних стрессоров, таких как хищники и экстремальные погодные условия.

Рис.1.
Жизнь голых землекопов [10]

Голые землекопы живут гораздо дольше других грызунов и почти не болеют раком, диабетом и болезнью Альцгеймера. Если мыши живут до 2-х лет, то голые землекопы при тех же размерах могут прожить до 40 лет, при этом риск смертности не растет с возрастом [10, 11]. Это привлекает внимание ученых, которые хотят понять, почему они столько живут и что помогает им оставаться здоровыми.

Рис.2.
Механизмы, лежащие в основе долголетия/замедленного старения голого землекопа [10].

Одна из причин долголетия голых землекопов — способность эффективно восстанавливать поврежденную ДНК. ДНК повреждается с возрастом и из-за вредных факторов, таких как радиация и химические вещества. Если поврежденная ДНК не восстанавливается, это может привести к болезням, включая рак.

У голых землекопов есть особые белки, которые помогают быстро и эффективно восстанавливать поврежденную ДНК. Это позволяет поддерживать здоровые клетки и снижает риск развития возрастных заболеваний [1,2].
Кроме того, у голых землекопов больше других животных активны белки PTEN и p53, которые защищают ДНК клетки, чтобы она не стала раковой [12,13]. Так, белок PTEN регулирует рост клеток. Представьте, что PTEN — это вид тормоза в клетке, который помогает ей оставаться под контролем и не делиться слишком быстро. Если этот тормоз сломается, клетки будут делиться неконтролируемо, что может привести к образованию злокачественных опухолей. Поэтому PTEN так важен для поддержания здоровья на клеточном уровне.

Белок p53 иногда называют «стражем генома». Он помогает клеткам «починить» свою ДНК, если она повреждена. Если же ДНК не удается исправить, p53 может заставить клетку прекратить делиться или даже уничтожить себя, чтобы предотвратить возникновение рака. То есть он похож на охранника, который следит за порядком, и, если что-то идёт не так, принимает меры, чтобы защитить организм.

Так, PTEN и p53 работают как важные защитники в наших клетках, помогая предотвратить неконтролируемый рост и повреждения, которые могут привести к раковым заболеваниям.

У голых землекопов есть ряд генов, которые играют важную роль в их долгой и здоровой жизни. Самый необычный из них — HAS2, который помогает клеткам производить цепочки гиалуроновой кислоты в 10 раз длиннее человеческих. Гиалуронат защищает клетки от механических и химических повреждений, предотвращает воспаление и помогает бороться с раком [1,3,7,8].

Кроме того, гиалуроновая кислота способствует регенерации тканей после повреждений. Экспериментальные исследования показывают, что рост уровня этой кислоты снижает воспалительные реакции, поддерживает целостность тканей и ускоряет их восстановление. [4]. Эти свойства делают гиалуроновую кислоту важным компонентом долголетия и здоровья голых землекопов.

Препараты на основе гиалуроновой кислоты уже используются в косметологии и медицине для лечения остеоартрита и проблем с кожей. Клинические исследования показывают, что инъекции гиалуроновой кислоты улучшают качество суставной жидкости, уменьшают воспаление и боль у пациентов с остеоартритом [9].
Другие исследования показывают, что высокие уровни этой кислоты могут предотвращать развитие рака. Это делает её перспективным компонентом для разработки новых онкологических препаратов и лечения рака [8]. Новые работы показывают, что метастазирование можно затормозить и с помощью блокировки фермента-расщепителя гиалуроната, гиалуронидазы. Дельфинидин, фиолетовый пигмент, содержащийся в некоторых ягодах и баклажанах, служит перспективной отправной точкой изучения этого механизма продления жизни и здоровья [19].

Еще одна особенность голых землекопов — способность бороться с оксидативным стрессом. Оксидативный стресс возникает, когда в процессе клеточного дыхания в организме накапливаются вредные вещества, называемые свободными радикалами. Эти вещества могут повреждать клетки, белки и ДНК, вызывая старение и болезни.

У голых землекопов есть специальные антиоксиданты, которые помогают нейтрализовать свободные радикалы и защищать клетки от их вредного воздействия. Благодаря этому клетки остаются здоровыми на протяжении жизни [3].

Более того, у голых землекопов повышена активность протеасом – структур, которые уничтожают неправильно свернутые или поврежденные белки. Так сохраняется протеостаз — стабильный белковый состав клеток, что в свою очередь способствует долголетию этих животных [11].

С возрастом в организме накапливаются старые или поврежденные клетки, которые перестали делиться, но вызывают воспаление и болезни, их называют сенесцентными. Голые землекопы умеют быстро удалять сенесцентные клетки с помощью специальных механизмов, которые включают аутофагию — процесс, при котором клетка «поедает» свои поврежденные части, и работу иммунной системы, которая уничтожает старые клетки [6, 11]. Это предотвращает накопление поврежденных клеток, снижает уровень воспаления и сохраняет ткани в здоровом состоянии.

Активацию аутофагии применяют и к людям: в последние годы наука активно разрабатывает вещества, называемые сенолитиками, которые могут удалять сенесцентные клетки из организма. Сенолитики работают путем таргетирования и уничтожения старых и поврежденных клеток, уменьшают системное воспаление и улучшают здоровье.

Так, одно из наиболее известных исследований в области сенолитиков включает использование комбинации препаратов дазатиниб, лекарство от рака крови, и кверцетин — антиоксидант, содержащийся в фруктах и овощах. В клинических испытаниях на людях эта комбинация уменьшала количество сенесцентных клеток и улучшала физическую функцию у пожилых пациентов с хроническим фиброзом лёгких [16].

Другой препарат, UBX0101, был разработан для лечения остеоартрита путем удаления сенесцентных клеток из суставов. Клиническое исследование первой фазы на здоровых добровольцах показало, что препарат безопасен и может уменьшить симптомы заболевания у пациентов с остеоартритом [17].

Еще один представитель синолитиков — физетин. Это флавоноид, содержащийся в клубнике, фруктах и овощах. Исследование, проведенное на пожилых пациентах, показало, что употребление физетина снижало количество сенесцентных клеток и одновременно уменьшало уровни воспалительных маркеров в крови. Это указывает на его потенциал в улучшении общего здоровья и увеличении продолжительности жизни [18].

Голым землекопам помогает оставаться здоровыми также особенности в обмене веществ — процессе, при котором организм превращает пищу в энергию и новые молекулы организма. Голые землекопы в процессе обмена веществ вырабатывают меньше свободных радикалов — вредных отходов, которые повреждают клетки. Это помогает грызунам поддерживать здоровье на протяжении жизни.

Некоторые препараты, такие как метформин и рапамицин, улучшающие обмен веществ, уже проходят исследования для того, чтобы в будущем продлить жизнь человека. [4,5]. Так, метформин давно используется для лечения диабета 2 типа. Однако препарат также показывает потенциал в снижении уровня оксидативного стресса и улучшении обмена веществ [4]. Не исключено, что через несколько лет его одобрят для продления здоровой жизни пациентов без диабета.

Итак, землекопы обладают особенностями, которые помогают им оставаться здоровыми и устойчивыми к опухолям и воспалительным процессам. Именно поэтому изучение каждой из этих характеристик с последующим переносом на человека с учетом индивидуальных особенностей и возможных побочных эффектов может стать прорывом на пути к продлению нашей жизни.