Тайната на невероятното дълголетие на голия къртичи плъх се крие

Тайната на невероятното дългоденствие на голия къртичи плъх се крие в съществуването на специфичен ген, който провокира високи равнища на хиалуроновата киселина с високо молекулно тегло (HMW-HA) в тъканите му. За първи път в историята откриватели съумяха да трансферират този ген към мишки, което доста усъвършенства тяхното здраве и дългоденствие. Тези резултати проправят пътя за вероятното използване на този ген при хората.

Голият къртичи плъх, или голият копач (Heterocephalus glaber), е привлякъл вниманието на учените поради изключителното си дългоденствие. В плен те могат да живеят до 41 години, което е 10 пъти повече от други типове гризачи с сходни размери. За разлика от другите бозайници голите къртици наподобява са отчасти ваксинирани против стареенето и обвързваните с него болести, в това число невродегенерацията, сърдечносъдовите болести, артрита и рака.

Генът е с неповторими благоприятни условия за битка със стареенето

Учените, провели новото проучване, разказано в списание Nature, са прекарали няколко десетилетия в идентифициране и разшифроване на биологичните механизми, които стоят в основата на невероятната дарба на процеса на стареене на голите къртичи плъхове. В предходните си проучвания те идентифицираха характерен противораков механизъм на „ ранно контактно инхибиране “, който се реализира с посредничеството на извънредно огромно обилие от хиалуронова киселина с високо молекулно тегло (HMW-HA, която има маса над 6,1 мегадалтона). Това съединяване необятно се употребява и като дейна съставна част в доста козметични артикули срещу стареене.

Хиалуронът е непротеинова молекула, която е част от извънклетъчния матрикс и модулира биомеханичните свойства на тъканите. Въпреки че на пръв взор структурата на хиалуронана е много елементарна, биологичните взаимоотношения, в които взе участие тази молекула, са изумително комплицирани. Нейната дължина може да варира от индивидуален олигомер до извънредно дълга верига, която може да има маса от няколко милиона далтона. Функциите му зависят значително от тази структурна дължина. Съединенията с ниско молекулно тегло подкрепят възпалението, увреждането на тъканите и разпространяването на туморите. От друга страна, по-дългите и солидни такива резервират тъканната хомеостаза и имат мощни антиоксидантни и противовъзпалителни свойства.

При голите къртичи плъхове HMW-HA има забележителни цитопротективни и регенеративни свойства. Експресията на гена на хиалуронан синтаза 2 (HAS2), кодиращ тази киселина, е изключително висока при този гризач спрямо хората и мишките. Въпреки че всички бозайници имат своя лична версия на HAS2, голият къртичи плъх наподобява има неповторима версия. Неговите тъкани също по този начин имат понижена интензивност на хиалуронидазите, които са виновни за разграждането на дългите вериги на HMW-HA. В резултат на това тъканите на голите плъхове са към 10 пъти по-богати на HMW-HA от тъканите на хората и мишките.

В новото проучване учените са желали да ревизират дали тези позитивни резултати могат да бъдат пренесени върху лабораторни мишки, като им дадат HAS2 версията на голите къртичи плъхове.

„ Нашето проучване дава кардинално доказателство, че неповторимите механизми за дългоденствие, развити при дълголетните типове бозайници, могат да бъдат изнесени, с цел да удължат живота на другите бозайници “, споделя съавторът на проучването Вера Горбунова от университета в Рочестър.

Засилената противоракова отбрана, провокирана от гена

При опитите мишките са били генетично модифицирани, с цел да експресират гена HAS2 на голия къртичи плъх (nmrHAS2). За усилване на генната експресия е употребен CAG промотор, който провокира високо равнище на генна експресия. Въпреки това, защото при голия къртичи плъх HMW-HA стартира да се натрупва едвам след раждането (което е несъвместимо с ембриогенезата), експресията на nmrHAS2 трябваше да бъде следена във времето след прехвърлянето му върху мишките.

При този разбор е открито, че мишките, експресиращи nmrHAS2, са по-добре предпазени против спонтанните тумори и химически индуцирания рак на кожата. Те също по този начин са посочили по-добро общо здравословно положение и по-дълга дълготрайност на живота спрямо контролната партида (нормални мишки), като чистата изгода е 4,4%. Счита се, че това усъвършенствано здраве се дължи на пониженото инфектиране, евентуално породено от директен имуномодулиращ резултат, както и на усъвършенстваното действие на чревната преграда.

В поддръжка на тези резултати е и фактът, че с напредването на възрастта при третираните мишки се следи понижаване на функционалните промени, естествено свързани със стареенето. Тези промени включват понижено инфектиране в няколко типа тъкани, усъвършенствана целокупност на чревната преграда и по-здрава чревна микрофлора. Натрупването на HMW-HA също по този начин отслабва анормалните имунни реакции на тъканно равнище.

„ От откриването на HMW-HA в голите къртичи плъхове до доказването, че HMW-HA усъвършенства здравето на мишките, минаха 10 години “, изяснява Горбунова. „ Следващото ни предизвикателство е да пренесем този резултат върху хората “, отбелязва тя.

За задачата са вероятни две тактики: закъснение на разграждането на HMW-HA или възстановяване на неговия синтез. Експертният екип към този момент е разпознал евентуално обещаващи съединения за първата тактика, които сега са в развой на предклинично тестване.

Навярно това революционно достижение може да се съчетае с новата технология за превръщане стареенето на стволовите кафези, при което се употребява специфичен метод за снабдяване на антиоксиданти до стволовите кафези, с който съумяват да спрат процеса на стареене. Технологията открива действителна опция за клетъчна терапия за пациенти на всякаква възраст, макар дегенерацията на личния им биоматериал.

Появява се действителна опция за удължение на човешкия живот, както и за пълностоен живот по-напреднала възраст.