Мітохондрія впливає на процеси старіння не тільки через окислювальний стрес, джерелом і ліквідатором якого вона є. Придушення активності білків, обслуговуючих їх синтез в мітохондріях, призводить до збільшення життя клітини, незалежно від її чутливості до окислювальному стресу. Мітохондрії давно підозрювалися у причетності до процесів старіння. Ці клітинні органели забезпечують клітину енергією, в прямому сенсі спалюючи всередині себе різноманітне паливо: поживні речовини окислюються в мітохондріях киснем, і після цілої низки біохімічних реакцій виходить високоенергетична молекула АТФ, яку клітина може використовувати для своїх цілей. Ну а оскільки у видобутку енергії задіяний кисень, попутно відбувається нагромадження шкідливих побічних продуктів – вільних радикалів. Вони досить агресивні і можуть порушувати хімічні зв'язки в самих різних біомолекул, у тому числі в білках і ДНК.

У мітохондрії є інструменти для гасіння цих небезпечних окислювачів, але з часом радикалів стає більше, і захисні системи клітини перестають справлятися з ними. Окислювальний стрес виходить з-під контролю. Ось так і виходить, що енергостанції-мітохондрії, в силу шкідливості професії, грають досить серйозну роль у старіння клітини і організму.

Учені з Гетеборзького університету (Швеція) виявили, що вимикання деяких мітохондріальних білків уповільнює процес старіння. Начебто б нічого дивного, але ці білки, як виявилося, не мають ніякого відношення до енергетики і окислювальним процесам. Мова йде про білки внутрішнього господарства, званих білками трансляційного контролю мітохондрій (МТС – mitochondrial translational control), які необхідні для нормального біосинтезу в цих органелах. (Мітохондрії, до речі, чудові ще й тим, що у них власний, незалежний від решти клітини, геном і власний же белоксинтезирующий апарат; в цьому сенсі мітохондрії представляють собою щось на зразок держави в державі.)

Але ось ці МТС-білки, як виявилося, мають повноваження, що виходять за межі мітохондрій: вони впливають на стабільність геному клітини, упаковку хроматину і здатність клітини позбавлятися від пошкоджених і небезпечних білків. Мітохондріальні білки виявили себе в тісному співробітництві з деякими з сигнальних молекул клітини, які керують активністю інших білків, відповідальних за стан хромосом і прибирання білкового «сміття» – зіпсованих та пошкоджених молекул. Дослідники експериментально придушували синтез ряду білків з МТС-групи, і в результаті спостерігали «засинання» значної частини клітинного геному (ДНК в хромосомах виявлялася щільно упакована і закрита від читання),збільшення терміну життя клітинних білків та активізацію «систем збирання»; клітина як би зменшували робочі обороти і починала краще стежити за собою.

Підсумок: при вимкнених МТС-білках клітини довше жили. І що більш важливо – на продовження життя таким способом не впливала чутливість клітин до вільних радикалів. Так, клітини дріжджів з вимкненими МТС-білками зберігали життєздатність однаково довго навіть тоді, коли у них штучно псували ферменти, що відповідають за боротьбу з окислювальним стресом.

Повністю результати досліджень, присвячених ролі мітохондрій у старінні, опубліковані в журналі Molecular Cell.

З вузькоспеціальної точки зору експерименти шведських вчених пояснюють кілька дивних фактів, які вже спостерігалися, – коли порушення у функціонуванні мітохондрій приводили до збільшення життя у грибів, дрозофіл і круглих черв'яків. Вважалося, що всякі погрішності в роботі цих органел ведуть лише до посилення неконтрольованих окислювальних процесів і, отже, до прискорення старіння. Тепер можна з упевненістю сказати, що всілякі антиоксиданти не молодильні яблука, не панацея від смерті: на старіння в обхід окислювальних процесів впливають ті ж мітохондрії.

Втім, самі дослідники мають намір змусити мітохондріальні білки попрацювати на продовження життя: раз вже вони впливають на стабільність біомолекул в клітці, чи не можна з їх допомогою перешкодити розвитку таких захворювань, як рак або хвороба Альцгеймера, які якраз пов'язані з розхитаність геному і порушеннями в синтезі та упаковці білків …

За матеріалами: PhysOrg.

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?