Вещество из виноградных косточек предложили использовать против старения
Китайские и американские ученые обнаружили еще одно вещество, которое способно убивать состарившиеся клетки в организме. Это процианидин C1, его много в виноградных косточках, но он также встречается в экстрактах корицы, какао и яблочной кожуре. Он оказался нетоксичен для здоровых клеток, а также продлил жизнь даже очень пожилых мышей. Исследование опубликовано в журнале Nature Metabolism.
Одной из причин старения геронтологи считают состарившиеся, или сенесцентные, клетки. Это состояние, в которое клетка может прийти разными путями — например, под действием сильного стресса (отравления или воспаления), под грузом возникших мутаций или после большого числа раундов деления. Сенесцентные клетки не способны делиться, но и не умирают. Вместо этого они выделяют группу белков под собирательным названием SASP, которые запускают в ткани перестройку и воспаление. А это, в свою очередь, может повредить соседние, здоровые клетки — и они тоже будут ускоренно стареть.
С этой причиной старения можно было бы справиться, если научиться избирательно уничтожать сенесцентные клетки внутри тканей. В 2016 году ученые провели первый такой эксперимент — и действительно, продолжительность жизни подопытных мышей выросла. Однако в этой работе исследователи генетически модифицировали мышей, чтобы их сенесцентные клетки стали особенно чувствительны к конкретному препарату. Перенести такую методику на людей напрямую невозможно, поэтому начались поиски лекарств, которые сами по себе бы действовали только на сенесцентные клетки. Такие лекарства называют сенолитиками.
За последние годы сенолитиков обнаружилось несколько. Среди них есть и противоопухолевые препараты (например, дазатиниб), и давно известные лекарства (сердечный стимулятор уабаин), и биологические добавки (фисетин, который содержится, например, в клубнике). Некоторые их комбинации начали испытывать на людях — и оказалось, что они действительно могут уничтожать сенесцентные клетки in vivo. Но клинический эффект от такого лечения пока оказался незначителен.
Возможно, дело в том, что не все сенолитики хорошо действуют на разные типы сенесцентных клеток (пришедшие в это состояние разными путями и в разных тканях). Или же недостаточно эффективно работают в небольших концентрациях — а в больших могут быть токсичны. Поэтому Сюй Цися (Qixia Xu) из Шанхайского института питания и здоровья и группа ученых из Китая и США отправились на поиски новых сенолитиков.
Они взяли культуру человеческих клеток простаты и обработали их блеомицином (генотоксический препарат для химиотерапии), в результате чего клетки превратились в сенесцентные. Затем на них проверили 46 растительных препаратов. Лучше всего против сенесцентных клеток сработали пять: четыре — известные сенолитики (в том числе, кверцетин и фисетин), а еще один — экстракт из виноградных косточек. Оказалось, что в высоких концентрациях он убивает до 80 процентов сенесцентных (но не обычных) клеток, а в небольших — блокирует выделение SASP. Таким образом, он оказался не только сенолитиком, но и сеноморфиком (то есть снижающим эффект от сенесцентных клеток).
Чтобы выяснить, какая именно из составляющих виноградных косточек оказывает этот эффект, авторы работы разобрали их на отдельные вещества. Среди них обнаружился процианидин C1 (PCC1) — вещество, уже известное своей способностью повреждать ДНК. Его проверили на разных типах сенесцентных клеток — и оказалось, что он запускает программированную гибель в клетках легких, сосудов и соединительных тканей, вне зависимости от того, как их превратили в сенесцентные.
Затем исследователи проверили PCC1 на мышах. Им имплантировали обычные или сенесцентные фибробласты, которые экспрессировали люциферазу (то есть были способны светиться), а затем давали им либо плацебо, либо процианидин — и в последнем случае интенсивность свечения в несколько раз снизилась.
Кроме того, PCC1 улучшил и физическое состояние мышей. Обычно через месяц после пересадки сенесцентных клеток организм слабеет: мыши начинают медленнее бегать и меньше могут провисеть, держась за перекладину. Но у животных, которым в течение недели после пересадки вводили процианидин, этого ухудшения не произошло.
Наконец, авторы работы попробовали улучшить с помощью нового сенолитика состояние пожилых мышей. Они вводили PCC1 раз в две недели животным в возрасте от 24 до 27 месяцев (это примерно 75-90 лет у людей) и заметили, что остаток жизни у мышей вырос на 64,2 процента по сравнению с их сверстниками. При этом физическая активность осталась прежней, и причины смерти не изменились.
Таким образом, новообнаруженный сенолитик оказался не только безопасным для здоровых клеток, но и эффективным для разных типов сенесцентных. Тем не менее, авторы исследования признают, что им предстоит еще подробно выяснить, за счет каких именно механизмов PCC1 продлил жизнь мышам. Они не исключают того, что в разные ткани процианидин попал в разной концентрации и где-то сработал как сенолитик, а где-то — как сеноморфик. Кроме того, это не означает, что он так же эффективно проявит себя на людях — однако исследователи рассчитывают на то, что он лишен многих недостатков, которые помешали его предшественникам.
Ранее мы рассказывали о том, что признаки старения можно обнаружить еще у человеческих эмбрионов. А о том, на какую технологию продления жизни сделал ставку Джефф Безос, читайте в нашем материале «Планы на старость».
Полина Лосева
Также на когнитивное снижение повлияли варианты Гена APOE: аллель APOE4 его ускорила, а аллель APOE2 — замедлила
Исследователи из Колумбии и США изучили, как генотип аполипопротеина и годы образования влияют на когнитивные функции при наследственной болезни Альцгеймера. Выяснилось, что у носителей мутации PSEN1 E280A, связанной с семейной болезнью Альцгеймера, когнитивное снижение наступает раньше и развивается быстрее, если у них в то же время есть аллель APOE4, а у таких же носителей, но с аллелью APOE2, это снижение происходит медленнее. Также более медленное снижение когнитивных способностей было характерно для пациентов, которые больше лет жизни потратили на учебу, — и это к тому же ослабляло влияние особенно опасных вариантов APOE. Результаты опубликованы в Nature Communications. При семейной или наследственной болезни Альцгеймера (БА) когнитивный спад наступает рано и за несколько лет прогрессирует до слабоумия. Семейную болезнь Альцгеймера вызывают некоторые мутации, например, мутация E280A в гене мембранного белка пресенелина PSEN1. Еще один ген, влияющий на развитие и течение БА — ген белка аполипопротеина Е (APOE). Разные варианты этого гена связаны с большим или меньшим риском спорадической (ненаследственной) болезни Альцгеймера: аллель APOE4 повышает риск, а аллель APOE2 снижает его. О том, как варианты APOE влияют на развитие семейной БА известно мало. Одно небольшое исследование показало, что деменция у носителей мутации PSEN1 E280A наступает раньше, если у них есть аллель APOE4. Другое исследование не обнаружило влияния APOE4, но выявило, что аллель APOE2 задерживает клиническое начало заболевания примерно на 8 лет. Кроме того, на развитие БА влияют другие факторы: образ жизни, социально-экономические условия и другие показатели здоровья. Стефани Лангелла (Stephanie Langella) из Гарвардской медицинской школы вместе с коллегами из Колумбии и США решила выяснить, как варианты APOE и количество лет учебы влияют на когнитивные показатели пациентов с наследственной БА (исследователи не выделяли отдельно высшее образование или ученую степень, а смотрели именно на число лет, уделенных образованию). Для этого они проанализировали данные 675 носителей мутации E280A и 594 пациентов, у которых этой мутации не было. Носители и неносители мутации были членами одних и тех же семей. Ученые сравнивали баллы пациентов в краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), которую используют для диагностики клинических проявлений деменции. Баллы MMSE у носителей и неносителей мутации PSEN1 E280A начинали различаться уже в возрасте 31,5 года — с этого момента когнитивные показатели носителей снижаются намного быстрее. У пациентов с мутацией E280A, у которых также была аллель APOE4 (141 человек), клиническое начало БА было более ранним, а у пациентов с мутацией E280A, но без аллели APOE4 (534 человека) — наоборот, наступало позже. Расхождения начинались в возрасте 44,3 лет — как раз во столько появляются первые признаки болезни Альцгеймера у пациентов с наследственной формой. Другая аллель, APOE2, напротив, была связана с более медленным когнитивным снижением в группе носителей PSEN1 E280A. А вот когнитивные траектории пациентов без мутации E280A были примерно одинаковыми и не зависели в от варианта APOE. Также исследователи обнаружили, что возраст начала клинических проявлений БА у пациентов с мутацией PSEN1 E280A зависел от количества лет, которые они потратили на учебу. Их когнитивные показатели снижались тем медленнее, чем больше они учились, — и это проявлялось особенно сильно у носителей аллели APOE4 и неносителей APOE2. То есть отрицательный эффект аллели APOE4 ослаблялся. Почти то же было и с неносителями мутаций, связанных с БА: более долгая учеба была связана с более высокими баллами MMSE, но здесь варианты APOE роли не играли. Пока не ясно, как именно аллель APOE4, связанная с большим риском, ухудшает течение семейной болезни Альцгеймера, и как другая аллель — APOE2 — от нее защищает. Но, как видно, большая продолжительность учебы снижает дополнительный риск. А иногда от вредного действия мутаций защищают другие мутации. Недавно исследователи обнаружили мутацию, которая отсрочила развитие семейной болезни Альцгеймера у мужчины. Это был редкий вариант гена RELN — H3447R или RELN-COLBOS. Клинические проявления начались у пациента почти на 20 лет позже обычного. Мужчина был не первым счастливчиком: до этого подобный случай был с женщиной, у нее мутация была как раз в гене APOE.