Группа исследователей под руководством ученого из Исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) во Флориде установила новую роль биологического пути, который не только сигнализирует о метаболическом ответе организма на изменения в питании, но и оказывает влияние на продолжительность жизни. Исследование, опубликованное в журнале Nature, было проведено на круглых червях, или нематодах, Caenorhabditis elegans – широко используемой для изучения процессов старения человека модели.

«Мы не только смогли впервые определить некоторые из этих молекул у червей, но и показали, что они являются сигналом о наличие питательных веществ и в конечном итоге влияют на продолжительность жизни этих животных», — говорит доктор философии Мэттью Джилл (Matthew Gill). Мэттью Джилл, доцент отделения метаболизма и старения Института Скриппса, провел это исследование, работая в Исследовательском институте проблем старения Бака (Buck Institute for Research on Aging) в Новато, Калифорния. «Наше исследование особенно важно, потому что эти молекулы присутствуют в организмах как человека, так и C. elegans и могут играть в них аналогичные роли», — подчеркивает доктор Джилл.

Ограничение питания – хорошо известное средство увеличения продолжительности жизни и более позднего начала развития возрастных заболеваний у многих видов, в том числе дрожжевых грибов, червей, мух и грызунов. Однако о молекулярных сигналах, участвующих в этих процессах, до сих пор известно немного.

Молекулы, идентифицированные в новом исследовании — N-ацилэтаноламины (N-acylethanolamines, NAEs), группа сигнальных молекул, производных липидов, помогающих определять наличие питательных веществ в окружающей среде и поддерживать энергетический баланс животного. Джилл и его коллеги показали, что количество N-ацилэтаноламинов у червей снижается в периоды ограничения питания и что дефицит N-ацилэтаноламинов при изобилии пищи достаточен, чтобы увеличить продолжительность жизни животных.

«Хорошо известно, что если содержать C. elegans на ограниченной диете, можно увеличить продолжительность жизни этих животных на 40-50 процентов», — говорит Джилл. «Однако мы были удивлены тем, что добавление всего одного из N-ацилэтаноламинов, (эйкозапентаеноил этаноламида, eicosapentaenoyl ethanolamide), полностью отменяет увеличение продолжительности жизни».

Важно отметить, что эта молекула похожа на эндоканнабиноиды млекопитающих, регулирующие многие физиологические процессы, включая потребление питательных веществ и энергетический баланс, а также воспаление и функции нейронов. Выявление других компонентов системы эндоканнабиноидов у червей дает новую модельную систему многим ученым, изучающим N-ацилэтаноламины и эндоканнабиноидную физиологию.

Интересно, что работа также устанавливает связь между жирами, уровнями N-ацилэтаноламинов и продолжительностью жизни. Другие исследования на грызунах показали, что наличие жирных кислот может влиять на уровни N-ацилэтаноламинов. Однако Джилл и его коллеги установили, что у генетически модифицированных штаммов C. elegans неспособность вырабатывать определенные полиненасыщенные жирные кислоты ассоциирована не только со снижением уровней определенных N-ацилэтаноламинов, но и с увеличением продолжительности жизни.

Результаты исследования могут указать перспективные направления будущих разработок лекарственных препаратов, оказывающих влияние на процесс старения и возрастные заболевания.