Автор: Моника Сильвестр из Pexels
Старение — неизбежное явление, которое сопровождается несколькими сопутствующими заболеваниями. С этой целью исследования эффектов старения стали первостепенными, и ученые ищут способы замедлить старение и его пагубное воздействие на организм человека. Хотя старение в конечном итоге приводит к ухудшению работы всех систем организма, нарушение гомеостаза белков, или протеостаза, является одной из основных причин.
Наши клетки имеют несколько механизмов, которые помогают обнаруживать поврежденные или неправильно свернутые белки и расщеплять их. Эти системы контроля качества белков не позволяют дефектным белкам агрегироваться и накапливаться, вызывая клеточный стресс и долгосрочные проблемы.
По мере старения человека эти системы снижают свою функциональность, что создает условия для многих возрастных дегенеративных заболеваний и хронических состояний. Таким образом, предотвращение нарушения механизмов протеостаза может стать ключом к увеличению продолжительности жизни и улучшению качества жизни пожилых людей.
В этом ключе исследовательская группа из Кореи приступила к изучению взаимосвязи между двумя основными системами контроля качества белка, а именно протеасомами и аутофагией. Исследователи под руководством профессора Соганга Хёна из Университета Чунг-Анг, Корея, определили препарат, который может сохранить производительность этих систем, демонстрируя интересные эффекты против старения. Это исследование было опубликовано онлайн 15 августа 2024 года в журнале Autophagy.
Протеасомы — это белковые комплексы, которые расщепляют дефектные белки на более мелкие пептиды. С другой стороны, аутофагия — это процесс, при котором клетки разрушают и перерабатывают более крупные структуры, включая белковые агрегаты, посредством образования специализированных везикул. Обе системы работают сообща для поддержания протеостаза, но механизм их синергетической активации для смягчения последствий старения не очень хорошо изучен.
К счастью, интересное соединение в конечном итоге привлекло внимание профессора Хёна. «Несколько лет назад на академической конференции я узнал, что определенный препарат под названием IU1 может усиливать протеасомную активность, что побудило нашу группу проверить его антивозрастные эффекты», — объясняет он.
Исследователи использовали модель животного для изучения процесса старения: плодовых мушек из рода Drosophila. Поскольку плодовые мушки имеют короткую продолжительность жизни, а возрастное ухудшение их мышечной функции весьма похоже на таковое у людей, Drosophila представляет собой ценную модель для изучения старения. Они лечили мушек препаратом IU1 и измеряли различные параметры, связанные с поведением и протеостазом.
Результаты оказались весьма многообещающими, как отмечает профессор Хён: «Ингибирование активности убиквитин-специфической пептидазы 14 (USP14), компонента протеасомного комплекса, с помощью IU1 одновременно усилило не только активность протеасом, но и активность аутофагии. Мы продемонстрировали, что этот синергический механизм может улучшить связанную с возрастом мышечную слабость у плодовых мушек и продлить их продолжительность жизни». Стоит отметить, что аналогичные результаты были получены в клетках человека.
Эти результаты имеют важные последствия, особенно в отношении достижений в области антивозрастной терапии. «Снижение гомеостаза белка является основной характеристикой дегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Результаты нашего исследования могут заложить основу для разработки методов лечения различных возрастных заболеваний», — говорит профессор Хён.
Дополнительная информация: Джин Джу Лим и др., Фармакологическое ингибирование USP14 задерживает старение, связанное с протеостазом, зависимым от протеасомы, но независимым от лисосом образом, Аутофагия (2024). DOI: 10.1080/15548627.2024.2389607 Предоставлено Университетом Чунг Анг
