Каждый из нас хотя бы раз задавался такими вопросами: "Могут ли люди жить вечно" или "Существуют ли "таблетки молодости", которые могут оставить человека юным на более долгий период?". Проблема старения волнует всех, в том числе и ученых, поэтому была создана целая область науки, которая занимается изучением этого явления
Геронтология (греч, geron, geront[os] старец + logos учение) — раздел биологии и медицины, изучающий закономерности старения живых существ, в том человека человека, способы борьбы с ним (омоложение)
Зародилась геронтология еще во времена Гиппократа. Уже в его трудах обнаруживаются первые описания признаков старения и болезней людей пожилого возраста. Это было в 5 веке до нашей эры. Мы же вам расскажем, как развивается геронтология в Республике Коми, в лаборатории геропротекторных и радиопротекторных технологий отдела радио экологии института биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Этот отдел находится далеко за городом вдали от людей, где поблизости нет даже магазинов. Это объясняется историей лаборатории
Раньше в этом отделе было огромное количество источников излучения, радионуклидов: альфа, бета и гамма. Этот отдел был открыт еще в середине 20 века и был приурочен к изысканиям тяжелой воды под Ухтой, в поселке водный. Здесь проводились различные исследования влияния радиации на живые организмы
После Чернобыльской катастрофы здесь исследовались воздействия нуклидов, высвободившихся в результате этой трагедии. Здесь держались животные, отловленные на территории зоны отчуждения. Также именно тогда здесь зародилось направление исследования генов репарации ДНК и влияния модификации этих генов на продолжительность жизни в условиях высокого радиационного излучения, так и в нормальных условиях.
То есть сама по себе наука о старении в этом отделе зародилась на базе радиобиологии и радиационной генетики
То есть сама по себе наука о старении в этом отделе зародилась на базе радиобиологии и радиационной генетики
Свои исследования лаборатория проводит на мухах, дрозофилах, так как эти существа быстро размножаются, их геном достаточно простой сам по себе - всего 8 хромосом. И что самое главное геном дрозофил во многом схож с геномом человека, а примерно половина белков, синтезируемых этой мухой, сходны с человеческими
Сейчас лаборатория ведет несколько проектов. Самым приближенным к нам с вами является "Исследование геропротекторов, модифицирующих работу клеточных часов". Илья Андреевич Соловьев, наш эксперт, получил грант Российского фонда Фундаментальных исследований. В список его работ по гранту входит моделирование взаимодействий молекулы препарата с различными белками. Все это происходит в компьютерной форме
Уверена, что лишь единицы из вас поняли о чем вообще идет речь. Что такое клеточные часы? И какие препараты проверяют в лаборатории?
Сейчас мы с вами разберемся!
Сейчас мы с вами разберемся!
Клеточные часы - это совокупность молекул, молекулярные комплексы, которые синхронизируются с воздействием внешнего освещения и управляют ритмичностью поведения организма. Совокупность молекул ДНК, РНК и белков, которые, взаимодействуя с фоторежимом, перезапускают механизм клеточных часов. Клеточные часы мухи состоят из нескольких базовых петель обратной связи. Дрозофилинные гены клеточных часов называются криптохром, период, клок, сайкл и таймлес.
Нобелевская премия за часы
В 2017 году американские ученые Майкл Янг, Джеффри Холл и Майкл Росбаш стали лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине. Они получили свою награду за открытие молекулярных механизмов управляющих циркадными ритмами.
Циркадные ритмы - это...
Циркадные ритмы — это суточные колебания различных физиологических и биохимических параметров организма, характерные для большинства живых существ, включая и человека. Циркадные ритмы влияют почти на все области нашего организма. От времени суток зависят наша работоспособность, уровни почти всех основных гормонов, заболевания. Что же касается влияния циркадных ритмов на длительность жизни человека, то уже достоверно известно, что старые люди хуже адаптируются к смене часовых поясов, хуже переносят вынужденное бодрствование и медленнее восстанавливаются во время сна. На грызунах исследователи показали, что нарушение работы генов циркадных ритмов ведет к значительному снижению продолжительности их жизни и к более раннему появлению «старческих» заболеваний
Непосредственно у дрозофилы нам удалось установить, что сверхактивация этих генов способна продлевать жизнь, но далеко не всех. Например, ген клок продолжительность жизни сокращает, примерно на 10 %. Наилучших результатов мне и моей коллеге удалось добиться, сверхэкспрессируя ген криптохром на различных хромосомах и в различных дозах. При постоянном освещении он продлевал жизни достаточно серьезно, преимущественно самцам. Что касается сверхактивации этого гена при нормальном освещении, то в данном случае мы обнаруживали наибольший эффект на самках
Илья Соловьев
младший научный сотрудник института биологии Коми НЦ УрО РАН
Исследуя экспрессию генов в различные периоды суток, можно установить, когда, непосредственно, они активны. Изучая то как экспрессируются подконтрольные часам гены и собственно часовые гены в течение всей продолжительности жизни модельного животного, мы можем даже предсказывать скорость старения
Маша:
Могут ли клеточные часы сбиться со своего ритма? Если да, то почему?
Илья Андреевич:
Клеточные часы довольно часто сбиваются. Достаточно лечь спать на час-два позже, и ваши клеточные часы уже сбились. Вообще клеточные часы мухи и человека похожи, но вот сама система поддержания биологического времени у человека и у мухи различны. Поэтому то, что для человека является небольшой погрешностью режима, для мухи может быть значительно. И даже однократное нарушение режима сна и бодрствования или режима освещения может отразиться на ее продолжительности жизни.
Маша:
Что может повлиять на работу клеточных часов?
Илья Андреевич:
В первую очередь это прием различных препаратов, снотворное, стимулирующие препараты: тот же самый кофеин. Также это может быть избыточное освещение, перемена спектра, например, мы переехали с одного меридиана на на другой. Так называемый джетлаг.
Джетлаг - настоящая проблема путешественников и сов
Адаптироваться к этому достаточно тяжело, не принимая стимулирующих препаратов. Также сильно мучаются спортсмены, которым постоянно надо быть в тонусе.
Существует и социальный джетлаг, когда вы прирожденная сова, можете существовать исключительно ночью. Как только вы выходите на работу, вы сталкиваетесь с суровой реальностью, где приходится вставать в 7 утра. Ваш организм не приемлет такого ритма существования. Вы не можете ложиться и просыпаться в то время, когда вам органически этого хочется. Тем самым нарушается ход клеточных часов, что впоследствии влияет на продолжительность жизни организма
Существует и социальный джетлаг, когда вы прирожденная сова, можете существовать исключительно ночью. Как только вы выходите на работу, вы сталкиваетесь с суровой реальностью, где приходится вставать в 7 утра. Ваш организм не приемлет такого ритма существования. Вы не можете ложиться и просыпаться в то время, когда вам органически этого хочется. Тем самым нарушается ход клеточных часов, что впоследствии влияет на продолжительность жизни организма
Нарушение работы клеточных часов влияет на наше здоровья по самым разным показателям. Это как ускорение и замедление метаболизма, нарушение пищевого поведения. Интересно, что и наше настроение зависит от работы клеточных часов. Люди с хронической депрессией, как правило, очень много спят, по-научному это называется инсомния. В то же самое время бессонные ночи способны улучшать состояние больных депрессией.
В некоторых культах существует практика ночных бдений. Люди могут петь, исполнять ритуальные танцы или же просто молиться, но само отсутствие сна в одну из ночей благотворно влияет на психическое состояние всей общины. Это доказано в строгих клинических экспериментах. Так люди, страдающие от депрессии, были принудительно лишены сна на одну ночь в месяц. Их состояние улучшилось по тому, как утверждали психиатры, которые участвовали в эксперименте.
Что касается нарушений метаболизма, ведущих к ускорению процесса старения, то нарушение самих часовых генов, как показал Роман Кондратов, специалист Кливлендского университета, способны индуцировать прогероидные эффекты. Если говорить более понятным языком, мутация способна вызывать у мышей фенотип, подобный синдрому ускоренного старения.
Существуют ли лекарства против старости?
Есть такие препараты, как геропротекторы. Теперь поподробнее о них
Геропротекторы - препараты, которые защищают от старения. Существуют лицензированные препараты, которые способны незначительно или же достаточно весомо продлевать жизнь экспериментальных животных, в первую очередь
Таблетки от старения человека еще никто не изобрел, поскольку, чтобы провести клинические исследования, сначала нужно признать болезнью старение, затем провести полный цикл тех самых клинических исследований, которые будут длиться среднюю продолжительность жизни человека
Авторы
Мария Дымова
Корреспондент
Максим Изъюров
Оператор
#Профест2021#ЮниорПрофи #ТехноФестКоми
#кванториум11 #геронтология #таблеткамолодости
#кванториум11 #геронтология #таблеткамолодости
