Книжкове очікування-реальність. Які реальні механізми стоять за молодістю "малюка" Йоди
Дослідники розповідають про різноманітні еволюційні механізми, що впливають на швидкість старіння істот, а також роботу клітин та ферментів, що беруть участь у ній, для пошуку способів продовження максимального віку життя.
Наводячи як приклади вигаданих, і цілком реальних представників довгожителів, вчені пояснюють, як процеси, які б продовжили їхнє життя, можуть стати ключем до створення ліків і препаратів здатних істотно продовжити наше життя, пише Science News Explores.
Персонаж серіалу "Мандалорець" із всесвіту "Зоряних війн" Грогу, також відомий як "малюк Йода", дуже молодий. Він чарівно воркує, їздить у плаваючому візку. І навіть засовує випадкові предмети до рота. Але цій наївній дитині цілих 50 років. Це логічно, враховуючи, що один із небагатьох інших відомих представників його загадкового вигляду — Йода — дожив до похилого віку 900 років.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захопливі новини зі світу науки!
Такі істоти, що повільно старіють, довгоживуть, не унікальні для далекої-далекої галактики, де відбуваються дії "Зоряних війн". На Землі є свої чемпіони з довголіття. Гігантські черепахи живуть понад століття. Гренландські акули живуть сотні років. Найстаріший відомий молюск-куахог жив близько 500 років. Тим часом миші живуть кілька років, а деякі черв'яки — лише кілька тижнів. Чому одна істота, чи то Грогу чи гренландська акула, переживає інших?
Як правило, тварини, які не можуть захистити себе, старіють швидше, каже Річард Міллер. Він вивчає старіння тварин у університеті Мічігану в Анн-Арборі.
"Припустимо, ви миша. Більшість мишей помирають у віці шести місяців. Вони замерзають на смерть. Або вони помруть від голоду. Або їх з'їдять, — каже Міллер, — Немає майже ніякого стимулу до створення істоти-спадкоємця, яка житиме довго так як його з'їдять через шість місяців". В результаті миші найкраще пристосовані до короткої тривалості життя, коли вони виростають і народжують безліч дитинчат протягом кількох місяців. Їхні тіла еволюціонували так, щоб прожити максимум кілька років.
"Тепер, припустимо, у вас є кажан і ви вчите його літати, — каже Міллер, — Оскільки це вміння закладено в генетиці, майже ніхто не може їх упіймати і з'їсти". Кажанів не змушують поспішати з розмноженням, як наземних. Вони можуть розтягнути процес старіння, зростати повільніше і народжувати дітей протягом тривалого часу.
Еволюційний тиск
За словами Стівена Остада, тварини, які відкладають дитинчат доти, доки вони не стануть дорослішими, можуть стати кращими батьками. Стівен — біолог з Університету Алабами в Бірмінгемі і є експертом у галузі старіння. Він додає, що одночасне народження меншої кількості дітей протягом більш тривалого періоду часу може підвищити шанси на те, що деякі молоді особи народяться у більш сприятливих умовах довкілля, які допоможуть їм вижити.
Отже, для кажанів, у яких набагато більше шансів уникнути смерті довше, ніж у наземних мишей, корисно мати тіло, яке може проіснувати десятиліття. Результат: деякі кажани еволюціонували, щоб жити понад 30 років. За словами Міллера, здатність відлітати від небезпеки також може бути причиною того, що птахи живуть у кілька разів довше, ніж ссавці того ж розміру.
Ще одна стратегія для видів, що повільно старіють, — розмір. Подумайте про слонів, каже Міллер. У міру дорослішання вони більш-менш несприйнятливі до хижаків. Це дозволило слонам у дикій природі жити від 40 до 60 років. Інші великі тварини також, як правило, живуть довше, ніж дрібніші.
Захисна природа океану може призвести до збільшення тривалості життя. "Найбільш довгоживучі тварини живуть в океані. І я не думаю, що це випадковість, — каже Аустад, — Океан дуже, дуже постійний. Особливо на великій глибині".
Однак жодна з цих заходів захисту, мабуть, не застосовується до Грога. Він не може літати, він не є морською істотою. Він навіть не дуже великий. Але в нього, мабуть, великий мозок. Його літній родич Йода був мудрим майстром-джедаєм. Навіть будучи малюком, Грогу демонструє вражаючі здібності, зокрема, здатність спілкуватися за допомогою містичної Сили. На Землі тварини з великим мозком, такі як примати, схоже, мають перевагу у довголітті.
"Примати живуть у два-три рази довше, ніж можна очікувати від ссавця такого розміру, — каже Аустад, — У людей особливо великий мозок для приматів, і вони живуть приблизно в 4,5 рази довше, ніж очікувалося. Великі мізки приймають правильніші рішення, бачать більше можливостей та краще реагують на зміни у навколишньому середовищі".
Ці ідеї допомагають кмітливим тваринам уникнути смерті. Це, зокрема, могло дати нам можливість збільшити тривалість життя, як у кажанів, слонів чи морських істот. Те саме можна сказати і про расу Грогу.
"Злами" тривалості життя
Щоб істоти, що повільно старіють, такі як Грогу, змогли прожити так довго, їх тіла повинні бути дуже міцними. "У вас мають бути неймовірно хороші клітинні механізми відновлення", — каже Аустад. Клітини тварини повинні чудово фіксувати природне зношування своєї ДНК. Вони також повинні підтримувати здоров'я своїх білків, які виконують багато функцій усередині клітин.
На Землі одним із ключових інструментів відновлення клітин може бути фермент Txnrd2. Ця абревіатура є скороченням від тіоредоксинредуктази 2. Робота цього ферменту полягає у захисті білків у мітохондріях клітин від руйнівного окислення. "Окислювальне пошкодження погано впливає на білки, — відзначає Міллер, — Це відключає їх, вони більше не працюють. Але Txnrd2 може усувати пошкодження білків від окислення та відновлювати їх".
Команда Міллера виявила, що у довгоживучих птахів, приматів і гризунів у мітохондріях міститься більше цього ферменту, ніж у їхніх родичів, що не довго живуть. В експериментах підвищення рівня ферменту в мітохондріях плодових мушок допомогло їм жити довше. Це натякає на те, що Txnrd2 також допомагає повільно тваринам старіти та жити довше.
Дослідники на основі всіх попередніх даних сподіваються створити нові ліки, які дозволять людям використовувати більше клітинних механізмів, необхідних для уповільнення старіння. Якщо вони досягнуть успіху, ми колись зможемо похвалитися довгим життям, порівнянним із довголіттям Грогу та Йоди.
Раніше Фокус писав про основні умови довголіття, які неможливо купити за гроші. Чим довше живуть ваші батьки, тим більше шансів, що ви проживете здоровіше та довге життя.