Найдена молекула, отвечающая за старение и онкологию
🔥 Еще больше интересного в моем канале продуктовые штучки
Исследование в Nature
Фантастика, если бы это не было исследованием в серьезном научном журнале Nature. Мышь справа - с подавлением всего одной белковой молекулы интерлейкин, и ее блокировка работает даже в пожилом возрасте. А еще это открытие повлияет на лечение рака. Читайте, как и почему.
Проведенные на мышах исследования показали уменьшение возрастных изменений (начиная с состояния мышечной и жировой тканью и заканчивая метаболизмом и функцией печени), а также существенное увеличение продолжительности жизни (на 22-25%).
Это дает основание предположить, что найден вариант антивозрастной терапии, которая улучшает как качество жизни, так и ее продолжительность. Вдохновляет, что такие впечатляющие результаты были получены на возрастных (по человеческим меркам) особях.
ИССЛЕДОВАНИЕ
О чем речь?
В пожилом возрасте нарастают признаки старения, которые включают митохондриальную дисфункцию, воспаление и клеточное старение. Важность хронического воспаления для патологий старения все больше признается, а воспаление само по себе является признаком старения. Проще говоря, старение связано с дисфункцией иммунной системы, которая характеризуется иммуностарением.
С возрастом уровень IL-11, интерлейкин-11 (провоспалительная и профиброзная белковая молекула) повышается в тканях, вероятно, как ответ на возрастные патогенные изменения. Результаты экспериментального лечения, вероятно, свидетельствую о его роли в старении.
Предмет исследования
Ученые предположили, что IL-11 может способствовать развитию возрастных патологий и сокращению продолжительности жизни. Эта предпосылка была основана на исследованиях и наблюдении, что уровень IL-11 повышается у пожилых людей во многих тканях. Все чаще признается, что IL-11 играет роль в старении, и сам по себе является отличительном признаком старения.
Используя ряд генетических и фармакологических тестов, ученые проверили гипотезу что передача сигналов IL-11 оказывает негативное влияние на продолжительность здоровья и жизни мышей.
В ходе исследования выяснили:
- интерлейкин-11 связан со старением и
вызывает старение клеток человека
- подавление интерлейкин-11 улучшает метаболизм
Чтобы подтвердить данные и более глубоко проанализировать возрастные эффекты, изучали молодых (3-месячных) и старых (2-летних) мышей.
1) Подавление активности IL-11
Самки мышей с подавлением активности IL-11:
- имели меньшую массу тела и жировую массу и сохраняли поджарость тела
- показатель слабости (тремор, потеря цвета шерсти, нарушения походки и вестибулярные нарушения) был ниже
- температура тела была слегка повышена
- мышечная сила была выше как у молодых, так и у старых мышей, получавших терапию, по сравнению с контрольной группой соответствующего возраста.
Важно также оценить влияние подавление IL-11 на функцию печени, метаболизм и утилизацию глюкозы у старых мышей.
Результаты теста толерантности к глюкозе (GTT) и инсулину (ITT) у старых мышей с подавлением активности IL-11 были аналогичны профилям молодых мышей без подавления, тогда как GTT и ITT старых мышей без подавления показали ухудшение.
Масса скелетных мышц была выше как у молодых, так и у старых мышей с подавлением активности IL-11 по сравнению с мышами без подавления.
По сравнению со старыми мышами без подавления IL-11, у старых мышей с подавлением IL-11 были снижены индексы массы печени и содержание триглицеридов. Выработка провоспалительных генов была увеличена у мышей без подавления, но не у старых мышей с подавлением. Длина теломер и содержание митохондриального ДНК в печени, скелетных мышцах были меньше у старых мышей без подавления IL-11.
Длина теломер отражает наш биологический возраст. Короткие теломеры связаны с быстрым старением клеток. Постепенное укорачивание этих участков хромосом является частью процесса старения на клеточном уровне.
Аналогичные изменения по части массы тела, жировой и мышечной массы, показателей хрупкости (тремор, состояние и потеря шерсти), температуры тела были зафиксированы у самцов.
Метаболический клеточный анализ показал, что коэффициент дыхательного обмена (RER) был выше у старых мышей с подавлением IL-11 по сравнению со старыми мышами без подавления. Возобновление кормления после периода голодания приводило к большему увеличению RER у старых мышей с подавлением IL-11, что говорит о лучшей метаболической гибкости.
Хотя старые мыши с подавлением были стройнее и весили меньше, чем контрольные мыши без подавления, они потребляли больше пищи, имея аналогичные показатели двигательной активности.
Саркопения (снижение массы скелетной мускулатуры) наблюдалась в мышцах старых мышей без подавления IL-11, и этот эффект был менее выражен у старых мышей с подавлением, которые демонстрировали большую мышечную массу по сравнению с мышами даже в молодом возрасте.
2) Подавление IL-11 и продолжительность жизни
Мыши без IL-11 имели значительно большую продолжительность жизни, чем мыши контрольной группы.
Продолжительность жизни составила: контрольные мыши - 120,9 недель; мыши с подавлением IL-11 - 151 неделя. Анализ выявил значительное увеличение продолжительности жизни у самок и самцов.
Терапия в “позднем возрасте” (для 75-недельных мышей мужского и женского пола, получавших ежемесячные инъекции анти-IL-11 до смерти) также показало увеличение продолжительности жизни для мышей обоего пола.
Рак является частой причиной смерти у пожилых мышей, а данные аутопсии выявили меньше опухолей у мышей с подавлением IL-11.
АНТИ-IL-11 ТЕРАПИЯ
В качестве терапии выступало антитело X203 и или контроль иммуноглобулинов.
Получавшие терапию мыши-самцы в возрасте 75 - 100 недель (по сравнению с аналогичной контрольной группой) теряли массу тела, что определялось снижением жировой массы.
В начале исследования в экспериментальных группах наблюдалось нарушение метаболизма глюкозы, которое затем улучшалось у получавших терапию мышей.
В начале исследования показатели слабости были слегка увеличены в экспериментальных группах. У неполучавших лечение мышей наблюдалось усиление слабости (тремор и нарушение походки), тогда как у получавших терапию мышей этого не было.
Мышечная масса получавших терапию 100-недельных мышей была выше, чем у контрольных мышей того же возраста, и также выше, чем у более молодых 75-недельных мышей до эксперимента.
Наблюдалось снижение индексированной белой висцеральной жировой ткани и массы печени, а также увеличение индексированной мышечной массы у получавших терапию 100-недельных мышей по сравнению как с контрольной группой того же возраста, так и с 75-недельными мышами.
Фиброз является отличительным признаком старения, а IL-11 оказывает профиброзное действие в клетках человека и мышей. Исследователи количественно оценили фиброз в белой висцеральной жировой ткани, скелетных мышцах и печени старых мышей в экспериментальных группах. Обнаружено уменьшение фиброза тканей в органах мышей, получавших терапию.
У не получавших лечение мышей в возрасте 100 недель наблюдалось истощение теломер и изменение структуры митохондриальной ДНК, чего не наблюдалось у получавших терапию мышей.
Анти-IL-11 терапия у старых самок мышей показала аналогичные результаты. Старые самки мышей, получавшие терапию, теряли массу тела. По окончании исследования получавшие терапию мыши имели меньшую жировую массу и более поджарое тело. В начале эксперимента показатели слабости были одинаковыми у исследуемых групп мышей, и эти показатели не прогрессировали у получавших терапию мышей. Мышечная сила повысилась у получавших терапию самок мышей, а температура тела была слегка повышена.
Анти-IL-11 терапия восстанавливает состояние белой жировой ткани.
Главная функция белой жировой ткани — запасание липидов. Кроме того, она обеспечивает теплоизоляцию тела, продуцирует ряд гормонов (эстроген, лептин), а также цитокины, и в последние годы была признана важной частью эндокринной системы.
Для дальнейшего анализа провели объемное исследование тканей.
Во всех тканях получавших анти-IL-11 терапию мышей наблюдались улучшение показателей метаболизма, тогда как показатели маркеров воспаления были снижены.
Подавление маркеров старения наблюдалось также в мышцах и печени мышей, получавших анти-IL-11.
Более детальное исследование показало, что геном, который в наибольшей степени активируется анти-IL-11, это Ucp1, который важен для развития термогенных «бежевых» адипоцитов в отложениях белой жировой ткани.
Анализ также выявил значительное увеличение показателей, связанных с биогенезом и функцией митохондрий, у мышей, получавших терапию.
ЧТО ДАЛЬШЕ? ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Интересно, что некоторые положительные эффекты подавления IL-11 наблюдались даже у молодых мышей, что, возможно, указывает на его роль в метаболизме.
Степень влияния подавления IL-11 на продолжительности жизни еще предстоит выяснить, но данные свидетельствуют о том, что проводимая в позднем возрасте терапия увеличивает среднюю продолжительность жизни более чем на 20% у представителей обоих полов.
В экспериментах терапию вводили мышам с 75-недельного возраста (человеческий эквивалент примерно 55-летнему возрасту человека). И еще предстоит выяснить, дает ли введение мышам более старшего возраста аналогичный эффект.
Данные подтверждают гипотезу, что подавление IL-11 значительно снижает риск возникновения связанного с возрастом рака. Уже запланированы клинические испытания анти-IL-11 терапии в сочетании с иммунотерапией для лечения рака.
Спасибо большое, что прочитали! Пожалуйста, поддержите меня и мышей :), поставьте лайк!
Биологический мозг — пока что черный ящик для ученых. Результаты эксперимента открывают многообещающие возможности как для науки, так и для медицины. Расскажу об этом крайне любопытном и многообещающем эксперименте.