По мере того, как мы становимся старше, наша выносливость снижается, отчасти потому, что наши кровеносные сосуды теряют часть своей способности доставлять кислород и питательные вещества к мышечным тканям. Исследовательская группа под руководством Массачусетского технологического института обнаружила, что она может обратить вспять возрастную потерю выносливости у мышей, обработав их соединением, которое способствует росту новых кровеносных сосудов.
Исследование показало, что соединение, которое повторно активирует связанные с долголетием белки, называемые сиртуинами, способствует росту кровеносных сосудов и мышц, повышая выносливость пожилых мышей на 80 процентов.
Если результаты применимы к людям, восстановление мышечной массы может помочь в борьбе с некоторыми последствиями возрастной слабости, которые часто приводят к остеопорозу и другим изнурительным состояниям.
«Мы должны посмотреть, сработает ли это на людях, но вы действительно можете спасти мышечную массу у стареющего населения с помощью такого вмешательства», - говорит Леонард Гуаренте, профессор биологии Novartis в Массачусетского технологического института и одним из старших авторов исследования. «Существует много перекрестных помех между мышцами и костью, поэтому потеря мышечной массы в конечном итоге может привести к потере кости, остеопорозу и слабости, что является серьезной проблемой старения».
Первым автором статьи, опубликованной в Cell 22 марта, является Абхируп Дас, бывший постдоктор лаборатории Гуаренте, который сейчас работает в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии. Другими старшими авторами статьи являются Дэвид Синклер, профессор Гарвардской медицинской школы и Университета Нового Южного Уэльса, и Золт Арани, профессор Пенсильванского университета.
Гонка со временем
В начале 1990-х годов Гуаренте обнаружил, что сиртуины, класс белков, присутствующих почти во всех животных, защищают дрожжи от последствий старения. С тех пор аналогичные эффекты наблюдались у многих других организмов.
В своем последнем исследовании Гуаренте и его коллеги решили изучить роль сиртуинов в эндотелиальных клетках, которые выстилают внутреннюю часть кровеносных сосудов. Для этого они удалили ген SIRT1, который кодирует основной сиртуин млекопитающих, в эндотелиальных клетках мышей. Они обнаружили, что в возрасте 6 месяцев у этих мышей была снижена плотность капилляров, и они могли бегать только вдвое меньше, чем нормальные 6-месячные мыши.
Затем исследователи решили посмотреть, что произойдет, если они повысят уровень сиртуина у нормальных мышей по мере их старения. Они лечили мышей соединением под названием NMN, которое является предшественником NAD, кофермента, активирующего SIRT1. Уровни NAD обычно снижаются с возрастом животных, что, как полагают, вызвано комбинацией снижения продукции NAD и более быстрой деградации NAD.
После того как 18-месячным мышам вводили NMN в течение двух месяцев, плотность их капилляров восстановилась до уровней, обычно наблюдаемых у молодых мышей, и они испытали улучшение выносливости на 56-80 процентов. Благоприятные эффекты также наблюдались у мышей в возрасте до 32 месяцев (сравнимо с людьми в возрасте 80 лет).
«При нормальном старении количество кровеносных сосудов уменьшается, поэтому вы теряете способность доставлять питательные вещества и кислород к тканям, таким как мышцы, и это способствует снижению», - говорит Гуаренте. «Эффект предшественников, повышающих уровень NAD, заключается в противодействии снижению, которое происходит при нормальном старении, реактивации SIRT1 и восстановлении функции эндотелиальных клеток, что приводит к увеличению количества кровеносных сосудов».
Эти эффекты были усилены, когда исследователи лечили мышей как NMN, так и сероводородом, другим активатором сиртуина.
Польза упражнений
Исследователи также обнаружили, что активность SIRT1 в эндотелиальных клетках имеет решающее значение для положительного эффекта физических упражнений у молодых мышей. У мышей физические упражнения обычно стимулируют рост новых кровеносных сосудов и увеличивают мышечную массу. Однако, когда исследователи нокаутировали SIRT1 в эндотелиальных клетках 10-месячных мышей, а затем поместили их на четырехнедельную программу бега на беговой дорожке, они обнаружили, что это упражнение не дает таких же результатов, как у обычных 10-месячных мышей. мышей на одном и том же тренировочном плане.
Если результаты будут проверены на людях, то можно предположить, что повышение уровня сиртуина может помочь пожилым людям сохранить свою мышечную массу с помощью упражнений, говорит Гуаренте. Исследования на людях показали, что возрастную потерю мышечной массы можно частично предотвратить с помощью физических упражнений, особенно силовых тренировок.
«Эта статья предполагает, что вы действительно можете спасти мышечную массу у стареющего населения с помощью такого вмешательства с предшественником NAD», - говорит Гуаренте.
В 2014 году Гуаренте основал компанию под названием Elysium He alth, которая продает пищевую добавку, содержащую другой предшественник NAD, известный как NR, а также соединение под названием птеростильбен, которое является активатором SIRT1.