По мере старения организма форма клеток изменяется, что способствует множеству возрастных изменений. Это является особо серьезной проблемой для сердца, так как старение может нарушать белковую сеть внутри мышечных клеток или кардиомиоцитов, сокращение которых обеспечивает циркуляцию крови в организме.
В экспериментах на плодовых мушках дрозофилах исследователи университета Калифорнии в Сан-Диего, работающие под руководством профессора Адама Энглера (Adam Engler), продемонстрировали, что высокие уровни белка винкулина, обеспечивающего плотное прилегание кардиомиоцитов друг к другу, положительно сказываются на состоянии здоровья и продолжительности жизни насекомых.
Винкулин входит в состав вставочных дисков, скрепляющих кардиомиоциты между собой. Он также обеспечивает организованное функционирование сократительных белков сердца. Старение сопровождается снижением продукции винкулина клетками сердца и, по мере уменьшения его концентрации, сокращения миокарда становятся дезорганизованными и менее эффективными.
Ткань сердца плодовых мушек с повышенной экспрессией винкулина через неделю после достижения зрелости. Красным окрашен сократительный аппарат клетки.
Путем скрещивания мушек-носителей определенных генов авторы получили линию насекомых, клетки которых имели генетический переключатель, активирующий дополнительные копии гена винкулина. Для обеспечения избирательного синтеза белка в кардиомиоцитах они выбрали механизм активации, используемый геном Tinman, необходимым для развития сердечно-сосудистой системы.
Тогда как нормальные дрозофилы живут примерно 6 недель, некоторые из особей, кардиомиоциты которых продуцируют на 50% больше винкулина, дожили до 9 недель. Помимо этого повышенные уровни винкулина делали насекомых более активными и способными ползать по вертикальным стенкам своего вольера, что является показателем двигательных возможностей.
Также улучшение сердечной функции способствовало поддержанию здорового метаболизма дрозофил. Особи с повышенным уровнем винкулина могли усваивать больше молекул глюкозы по сравнению с мушками группы контроля. Авторы пришли к выводу, что высокие уровни этого белка в сердце позволяли другим органам насекомых получать больше питательных веществ, необходимых для протекания процесса расщепления глюкозы.
Они надеются, что полученные данные в будущем лягут в основу фармацевтических решений, повышающих экспрессию винкулина в миокарде человека.
Статья Ayla O. Sessions et al. Preserved cardiac function by vinculin enhances glucose oxidation and extends health- and life-span опубликована в журнале APL Bioengineering.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам AIP Publishing: High Vinculin Levels Help Keep Aging Fruit Fly Hearts Young.
