Геронтологи научились измерять биологический возраст голых землекопов
Американские исследователи создали эпигенетические часы, по которым можно оценивать возраст голого землекопа. Таким образом они выяснили, что, по крайней мере на клеточном уровне, голые землекопы стареют. Причем царица колонии, которая размножается, стареет медленнее, чем не размножающиеся рабочие особи. Работа опубликована в журнале Nature Aging (Ruby et al., Naked mole-rat mortality rates defy Gompertzian laws by not increasing with age).
Голого землекопа иногда называют животным, которое не стареет — хотя на этот счет ни у кого уверенности нет. С одной стороны, он не подчиняется закону Гомперца, который действует у всех стареющих видов и согласно которому риск умереть от естественных причин растет с течением времени. У голых землекопов, в отличие от, например, людей, такой зависимости пока не нашли. С другой стороны, у голых землекопов встречаются разные возрастные болезни — хоть и гораздо реже, чем у других грызунов. У них находили и опухоли, и патологии почек, и признаки снижения плодовитости. Поэтому в списке «пренебрежимо стареющих» животных базы AnAge землекоп пока не значится.
Чтобы разобраться в том, стареет ли землекоп на самом деле, группа американских геронтологов решила поискать признаки старения на клеточном уровне. Самым точным маркером биологического возраста сегодня считают эпигенетические часы — набор химических меток на ДНК, некоторые из которых появляются с возрастом, а другие, наоборот, исчезают. Такие часы для человека построил Стив Хорват (Steve Horvath) из Калифорнийского университета в 2013 году, а с тех пор их создали для разных других видов. Например, с их помощью ученые смогли сравнить скорость старения людей и собак.
Теперь Стив Хорват вместе с коллегами взялся построить эпигенетические часы для голого землекопа. Для этого они собрали 382 образца ДНК из разных тканей у животных возрастом от 0 до 26 лет (максимальная известная продолжительность жизни у землекопов — 37 лет) и проверили наличие или отсутствие эпигенетических меток на 27917 участках генома. Они построили семь разных моделей-часов, которые позволяют предсказывать возраст землекопа по набору эпигенетических маркеров. Четыре из них опираются на данные по отдельным тканям: коже, крови, печени и почкам. Пятые часы позволяют использовать любой доступный образец ткани от землекопа. Наконец, еще две модели исследователи обучили на смешанной выборке из тканей землекопа и человека — и оказалось, что все восемь моделей позволяют достаточно точно оценить возраст землекопов.
Реальный (по горизонтали) и предсказанный (по вертикали) возраст людей (розовые точки) и голых землекопов (все остальные цвета). Обе модели часов обучены на смешанной выборке образцов. Рисунки из статьи Horvath et al.
Затем исследователи проверили свои часы на репрограммированных клетках — это клетки взрослых землекопов, которые искусственно омолодили, превратив в аналог эмбриональных клеток (подробнее об этом методе и его связи с терапией старения — в статье «Планы на старость»). Их возраст оказался отрицательным (в среднем −0,5 года) — что ожидаемо, поскольку эти клетки соответствуют зародышевой стадии развития землекопов, до появления на свет.
Дальше авторы работы опробовали свои часы на землекопах с разными социальными статусами. Голые землекопы эусоциальны: в их колонии размножается только одна самка-царица и пара самцов, а остальные особи не имеют шанса размножиться, если только кто-то из «элиты» не погибнет. У других эусоциальных видов (например, дамарских пескороев, а также муравьев и пчел) представители размножающейся касты живут дольше всех прочих. Поэтому исследователи сравнили предсказания своих эпигенетических часов для цариц и обычных самок голого землекопа. И во многих случаях реальный возраст цариц получился действительно ниже предсказанного — причем чем старше они были, тем сильнее оказался разброс.
Возраст размножающихся (красный) и не размножающихся (черный) особей, реальный (по горизонтали) и предсказанный (по вертикали). F и M обозначают пол особей. Царицы (F красный) часто оказываются моложе своих неразмножающихся сверстниц
Таким образом, авторам работы удалось найти доказательства того, что некоторые процессы старения в клетках землекопов все-таки идут. Тем не менее, существование всех остальных процессов старения у землекопа придется доказывать отдельно — поскольку известно, что эпигенетический возраст не всегда коррелирует с другими биологическими часами, например, возрастом, вычисленным по длине теломер. Да и сами исследователи в заключении не утверждают, что получили доказательства старения землекопов в целом — только на эпигенетическом уровне.
В то же время, авторы работы отмечают, что голые землекопы, судя по всему, каким-то образом научились отделять эпигенетическое старение от физиологического — то есть обзавелись механизмами, которые не позволяют эпигенетическим изменениям сказываться на их здоровье. И эти механизмы тоже еще предстоит изучить.
Полина Лосева, N+1
Портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru
