«Молодая» и «старая» кровь: отличий нашлось больше, чем ожидалось
Человек продолжает мечтать если не о бессмертии, то о продлении молодости – не просто долгой, но полноценной, активной жизни. Не так давно стало известно, что в крови молодых животных присутствуют факторы, приводящие буквально к омоложению более старых особей, однако «агента», отвечающего за этот эффект, точно установить не удалось. В поисках причин феномена «второй молодости» ученые из Исландии и США проанализировали состав белков крови пожилых людей из большой выборки
В 2014 г. авторитетный журнал Science включил в десятку выдающихся открытий года исследование, в котором ученым удалось добиться омоложения нервной и мышечной ткани старых особей с помощью «молодой» крови: для этого они хирургически «сшили» кровеносную систему пар лабораторных мышей разного возраста. Они предположили, что чудодейственной молекулой из молодой крови был белок GDF11, или фактор роста и дифференцировки 11. Однако позже этот вывод подвергся критике, и поиски продолжились.
Сейчас ученые проанализировали образцы крови около 5.5 тыс пожилых (старше 65 лет) исландцев, которые являлись участниками масштабного популяционного исследования генетических факторов риска развития возрастных заболеваний и их взаимодействия с факторами окружающей среды. В выборку попали как здоровые люди, так и страдающие теми или иными заболеваниями.
Как известно, в крови человека содержится множество различных белков, синтезируемых клетками организма, причем их количество динамически меняется. Эти белки выполняют множество функций, в том числе осуществляют обмен информацией между тканями и органами, что поддерживает слаженную работу физиологических систем, регуляцию иммунных реакций, сужение или расширение кровеносных сосудов… Соответственно, белки крови могут регулировать и такие процессы, как старение и развитие возрастных заболеваний.
Для идентификации более 4 тыс. белков крови были созданы панели так называемых ДНК-аптамеров, представляющих собой короткие нуклеотидные последовательности, которые можно использовать как своего рода молекулярный трехмерный «ключ», специфично подходящий лишь к одному к «замку» – конкретной молекуле-мишени. Затем ученые использовали метод анализа взвешенных сетей коэкспрессии генов, с помощью которого можно обнаружить группы (модули) генов, согласованно активирующихся в эксперименте или наборе клинических образцов. Таким образом они выявили 27 групп сывороточных белков, функционально связанных между собой.
РНК-аптомер в комплексе с молекулой биотина (витамина B7)
Выяснилось, что изменения количественного состава белков в этих группах связаны с рядом заболеваний, в том числе, возрастных: сердечно-сосудистой патологией, диабетом 2-го типа, комплексом нарушений обмена веществ под названием метаболический синдром. Более того: сходные изменения были обнаружены даже в сыворотке крови людей, умерших вскоре после забора образцов крови!
Эти результаты однозначно свидетельствуют, что различия между «молодой» и «старой» кровью не ограничиваются разницей в концентрации одного-двух белков, а за развитие старения и возрастных патологий отвечают десятки сопряженно работающих систем. И только кропотливые дальнейшие исследования смогут, возможно, приблизить нас к разгадке «кровяного» омоложения. Однако уже сейчас понятно, что изменения белкового профиля крови человека могут служить хорошим маркером ряда заболеваний, в том числе ассоциированных с возрастом.