Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 167: как всего четыре клетки глии могут продлить жизнь

22 февраля 2020

Ученые из калифорнийского университета в Беркли выяснили, что глиальные клетки могут участвовать в увеличении продолжительности жизни через регуляцию мышечного метаболизма. По крайней мере у круглых червей – они жили на 75% дольше, возможно, от мышей можно ожидать похожих результатов и надеяться на что-то подобное у людей. Результаты опубликованы в Science.

Астроцитоподобные глиальные клетки в голове нематоды «подсвечены» флуоресценцией

Накопление протеиновых агрегатов в нейронах, как известно – основная причина болезни Альцгеймера, верного спутника старения. Но другой чертой «изношенности» организма является накопление подобных агрегатов и в мышцах, приводящее к их деградации и ослаблению. Это, отчасти, связано и со снижением физической активности с возрастом, когда мышцы получаются все меньше и меньше стимулов.

Вот что выяснили исследователи: когда организм находится в состоянии стресса, нейроны посылают электрические сигналы периферическим клеткам, чтобы заставить их мобилизоваться для ответа, например, путем разрушения протеиновых агрегатов, увеличения производства белка и мобилизации накопленного жира. Но поскольку электрические сигналы вызывают лишь кратковременную реакцию, глиальные клетки начинают вырабатывать некое пока еще не установленное соединение, которое поддерживает долговременную антистрессовую реакцию.

Перестройка клеточного метаболизма в этом случае схожа с теми процессами, которые возникают при ограничении поступления энергии к клеткам (голодание) и тепловом шоке (выраженные перепады температуры), для которых уже были показаны благоприятные эффекты на здоровье и продолжительность жизни.

Одно из последних открытий ведущего автора исследования состоит в том, что астроцитоподобные клетки глии нематод C.elegans, любимого модельного животного в нейробиологии, способны вызывать мобилизацию эндоплазматического ретикулума на периферии. К примеру, его исследовательская группа продемонстрировала, что у червей при индукции работы глии при помощи фактора транскрипции XBP-1s, липидные капли не просто исчезли, их место заняли дополнительные компартменты эндоплазматического ретикулума – клеточной машинерии по производству белка.

А у мышей то же самое наблюдалось в печени, и судя по всему, защитило их от губительных последствий высокожировой диеты. При этом результаты по нематодам потрясают: активация всего четырех специфических клеток во всем организме (да, мы помним, что у нематоды всего 302 нейрона) приводила к увеличению продолжительности жизни на 75%.

Исследователи надеются увидеть похожие результаты и у людей. Если удастся выяснить механизм этой долговременной глиальной потенциации всего организма, группа надеется на возможность разработки способа продления качественной и деятельной жизни человека, отсрочивая проявления старости.

Текст: Дарья Тюльганова

Frakes, A. E., Metcalf, M. G., Tronnes, S. U., Bar-Ziv, R., Durieux, J., Gildea, H. K., … Dillin, A. (2020). Four glial cells regulate ER stress resistance and longevity via neuropeptide signaling in C. elegans. Science, 367(6476), 436–440. https://doi.org/10.1126/science.aaz6896