Ученые выяснили, как ограничение калорий влияет на старение мозга

Известно, что ограничение калорий улучшает здоровье и увеличивает продолжительность жизни, но как это происходит, остается загадкой, особенно в отношении того, как это защищает мозг. Ученые из Института исследований старения имени Бака обнаружили роль гена под названием OXR1, который необходим для увеличения продолжительности жизни при ограничении питания и важен для здорового старения мозга.

«Когда люди ограничивают количество потребляемой пищи, они обычно думают, что это может повлиять на их пищеварительный тракт или накопление жира, но не всегда задумываются о том, как это влияет на мозг, - рассказал доктор Кеннет Уилсон, первый автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications. - Как оказалось, этот ген важен для мозга».

Работа, выполненная на плодовых мушках и клетках человека, также определяет потенциальные терапевтические мишени для замедления старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний.

Понимание вариабельности реакции на ограничение питания

Для начала команда исследователей просканировала около 200 штаммов мух с разным генетическим фоном. Мух выращивали на двух разных диетах: либо на обычной, либо на ограниченной, составляющей всего 10 % от обычного питания. Исследователи выявили пять генов, специфические варианты которых существенно влияли на продолжительность жизни при ограничении рациона. Два из них имеют аналоги в генетике человека.

Команда выбрала для тщательного изучения один ген, который называется «горчица» (mtd) у плодовых мушек и «сопротивление окислению 1» (OXR1) у людей и мышей. Этот ген защищает клетки от окислительного повреждения, но механизм его работы был неясен. Потеря OXR1 у людей приводит к тяжелым неврологическим дефектам и преждевременной смерти.

Связь между старением мозга, нейродегенерацией и продолжительностью жизни

Чтобы выяснить, как ген, активный в нейронах, влияет на общую продолжительность жизни, команда провела серию углубленных тестов. Они обнаружили, что OXR1 воздействует на комплекс, называемый ретромером, который представляет собой набор белков, необходимых для переработки клеточных белков и липидов.

«Ретромер является важным механизмом в нейронах, поскольку он определяет судьбу всех белков, которые попадают в клетку. Дисфункция ретромера связана с возрастными нейродегенеративными заболеваниями, которые защищены диетическими ограничениями, в частности с болезнями Альцгеймера и Паркинсона», - отметили ученые.

Ученые выяснили, что сочетание генов mtd/OXR1 сохраняет ретромерную функцию и необходимо для функционирования нейронов, здорового старения мозга и увеличения продолжительности жизни, наблюдаемого при ограничении рациона питания.

«Диета влияет на этот ген. Употребляя меньше пищи, вы на самом деле усиливаете этот механизм правильной сортировки белков в ваших клетках, потому что ваши клетки усиливают экспрессию OXR1», - подчеркнули исследователи.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter