Некоторое напряжение в молодости продлевает продолжительность жизни, показывают исследования круглых червей

Новые исследования показывают, что некоторый стресс в молодом возрасте может привести к увеличению продолжительности жизни.

Исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что окислительный стресс, возникающий в раннем возрасте, увеличивает последующее сопротивление стрессу в более позднем возрасте.

Окислительный стресс возникает, когда клетки производят больше окислителей и свободных радикалов, чем они могут иметь дело. Это часть процесса старения, но также может возникнуть в результате стрессовых состояний, таких как физические упражнения и ограничение калорий.

Исследуя тип круглого червя под названием Caenorhabditis elegans , ученые UM Урсула Якоб и Дафна Базопулу обнаружили, что черви, которые вырабатывали больше окислителей, жили дольше, чем черви, которые производили меньше окислителей. Их результаты опубликованы в журнале Nature .

Исследователи долго задавались вопросом, что определяет изменчивость в продолжительности жизни, говорит Якоб, профессор молекулярной, клеточной биологии и биологии развития. Одной из причин этого является генетика: если ваши родители долгожители, у вас также есть хорошие шансы прожить дольше. Окружающая среда это другая часть.

То, что могут быть вовлечены другие стохастические — или случайные — факторы, становится ясно в случае C. elegans . Эти недолговечные организмы являются популярной модельной системой среди исследователей старения отчасти потому, что каждая мать-гермафродит производит сотни генетически идентичных потомков. Тем не менее, даже если они содержатся в одной и той же среде, продолжительность жизни этих детей меняется на удивление, говорит Якоб.

«Если бы продолжительность жизни определялась исключительно генами и окружающей средой, мы ожидали бы, что генетически идентичные черви, выращенные на одной чашке Петри, все упадут замертельно примерно в одно и то же время, но это совсем не так. Некоторые черви живут только три дня, пока другие все еще счастливо перемещаются после 20 дней «, сказал Якоб. «Тогда возникает вопрос: что, помимо генетики и окружающей среды, вызывает такую ​​большую разницу в продолжительности жизни?»

Jakob и Bazopoulou, постдокторский исследователь и ведущий автор статьи, нашли одну часть ответа, когда обнаружили, что во время разработки черви C. elegans существенно различались по количеству активных форм кислорода, которые они производят.

Реактивные виды кислорода, или АФК, являются окислителями, которые производит каждый дышащий воздухом организм. АФК тесно связаны со старением: окислительное повреждение, которое они вызывают, — это то, с чем борются многие антивозрастные кремы. Базопулу и Якоб обнаружили, что вместо того, чтобы иметь более короткую продолжительность жизни, черви, которые производили больше ROS во время разработки, на самом деле жили дольше.

«Переживание стресса на этом раннем этапе жизни может помочь вам лучше справляться со стрессом, с которым вы можете столкнуться в более позднем возрасте», — сказал Базопулу.

Когда исследователи подвергли всю АФК в процессе развития всей популяции ювенильных червей, средняя продолжительность жизни всей популяции увеличилась. Хотя исследователи еще не знают, что вызывает окислительный стресс во время развития, они смогли определить, какие процессы увеличили продолжительность жизни этих червей.

Для этого Bazopoulou отсортировал тысячи личинок C. elegans в соответствии с уровнями окислительного стресса, которые они имеют во время развития. Отделив червей, которые производили большое количество АФК, от тех, которые производили небольшое количество АФК, она показала, что основным отличием между двумя группами был модификатор гистонов, активность которого чувствительна к условиям окислительного стресса.

Исследователи обнаружили, что временная продукция ROS во время развития вызывала изменения в модификаторе гистонов в начале жизни червя. Как эти изменения сохраняются на протяжении всей жизни и как они в конечном итоге влияют и продлевают продолжительность жизни, пока неизвестно. Однако известно, что этот специфический модификатор гистонов также чувствителен к окислительному стрессу, чувствительному в клетках млекопитающих. Кроме того, было показано, что ранние вмешательства продлевают продолжительность жизни в модельных системах млекопитающих, таких как мыши.

«Общая идея о том, что события в раннем возрасте имеют такие глубокие, положительные эффекты в более позднем возрасте, действительно очаровательна. Учитывая сильную связь между стрессом, старением и возрастными заболеваниями, вполне возможно, что ранние события в жизни могут также повлиять на предрасположенность к возрасту. болезни, связанные с деменцией и болезнью Альцгеймера », — сказал Якоб.

Затем исследователи хотят выяснить, какие ключевые изменения вызваны этими событиями раннего возраста. Понимание этого может позволить ученым разработать продлевающие жизнь вмешательства, которые будут работать на более поздних этапах жизни.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены Мичиганским университетом . Примечание: содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.

---

Ссылка на журнал :

1. Дафна Базопулу, Даниэла Кнофлер, Юнсинь Чжэн, Катрин Ульрих, Бриндон Дж. Олесон, Лихан Се, Минвук Ким, Анке Кауфманн, Янг-Тэ Ли, Яли Доу, Юн Чен, Шу Цюань, Урсула Якоб. Развивающиеся АФК индивидуализируют устойчивость организма к стрессам и продолжительность жизни . Природа , 2019; DOI: 10.1038 / s41586-019-1814-й