Ученые доказали, что клетки "бессмертного" грызуна могут стареть
Наблюдения за жизнью клеток голых землекопов, "бессмертных" грызунов, показывают, что они все же подвержены старению и что эти животные действительно могут стать жертвой рака, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Голый землекоп (Heterocephalus glaber) — уникальное млекопитающее, обладающее множеством удивительных свойств. Этого безволосого грызуна размером с мышь и весом 30-50 граммов можно найти в Восточной Африке. В 1970-е годы ученые обнаружили, что эти существа живут необычайно долго для своего размера, в десятки раз выше нормы, и почти не подвержены раковым заболеваниям. Кроме того, землекопы практически не чувствуют боли и ожогов от кислот.
Главной необычной чертой этих грызунов является то, что они нарушают так называемый закон Гомпертца – природную закономерность, в соответствии с которой вероятность особи умереть экспоненциально растет по мере увеличения ее возраста. Землекопы, как показывают недавние наблюдения биологов из США, умирают одинаково редко и в раннем возрасте, и на 20-30 году жизни, когда они уже многократно превысили предел сроков жизни для грызунов таких размеров.
Группа генетиков под руководством Вадима Гладышева из Гарвардского университета (США), в том числе Александр Тышковский из "Сколтеха", достаточно давно пытается раскрыть секреты этих необычных животных. Так, в 2011 году они расшифровали геном землекопа, а через два года обнаружили механизмы, отвечающие за его "неуязвимость" к раку и долгожительство.
В своей новой работе Гладышев и его коллеги проверили популярную идею о том, что землекопы крайне редко страдают от рака и остаются вечно молодыми по той причине, что их клетки не подвержены биологическому старению и могут делиться неограниченно долго, а не 40-50 раз, как компоненты тела людей и других млекопитающих.
Как объясняют ученые, феномен старения клеток выражается в том, что при достижении предела деления они переводят себя в особый "энергосберегающий" режим и перестают участвовать в жизни организма. Это предотвращает появление раковых опухолей в организме, но их накопление приводит к его дряхлению и постепенному появлению всех признаков старости.
Как отмечают Гладышев и его коллеги, существуют и другие формы клеточной старости, при развитии которых клетка "уходит на пенсию" по совсем другим причинам – в результате появления фатальных повреждений ДНК, во время развития тканей зародыша или ребенка, а также при чрезмерно высоком уровне клеточного стресса.
Биологи проверили, происходит ли нечто подобное в организме землекопов. Для этого они собрали образцы обычных и стволовых клеток зародышей и взрослых особей Heterocephalus glaber и проследили за тем, появляются ли внутри них особые белковые сигналы, свидетельствующие о старении, при облучении радиацией, обработке канцерогенами или в ходе нормального эмбрионального развития.
Как оказалось, клетки землекопов были подвержены всем трем типам клеточного старения, но при этом они необычно хорошо сопротивлялись действию и онкогенов, и гамма-лучей по сравнению с аналогичными образцами мышиных тканей. К примеру, клетки землекопов гораздо реже самоликвидировались, включая программу апоптоза, клеточного самоубийства, и активнее боролись с поломками ДНК, чем клетки их сородичей.
Все это, в свою очередь, говорит о том, что "программа старения" не до конца отключена в геномах землекопов, как считали раньше ученые. Иными словами, секреты их долголетия и предположительного "бессмертия" должны скрываться в каком-то другом необычном качестве, к примеру, в стойкости их клеток к повреждению ДНК, или более эффективной очистке организма от одряхлевших клеток.