Насекомое, способное замедлить старение на треть

Учёные обнаружили удивительный биологический механизм у ос, который позволяет замедлить старение почти на треть. Это открытие может открыть новые горизонты в изучении старения и возможных способов продления жизни.

Новая роль изучаемой осы

Оса-изумрудница (Nasonia vitripennis) уже давно привлекала внимание биологов. Теперь стало известно, что это насекомое способно останавливать своё развитие на ранней стадии личинки — это состояние называется диапауза. Благодаря этому перерыву молекулярное старение в их организме замедляется на 29%, а продолжительность жизни заметно увеличивается.

Как замеряли биологическое старение

Чтобы определить темп старения, исследователи из Лестерского университета изучили метилирование ДНК — процесс, при котором к определённым участкам ДНК присоединяются метильные группы. Эти метки изменяются предсказуемо с возрастом. С помощью полногеномного бисульфитного секвенирования учёные проанализировали более 700 000 участков (CpG-сайтов) и выделили 27 наиболее чувствительных к возрасту. Эти участки составили эпигенетические "часы" осы.

Эксперимент с диапаузой

Для запуска диапаузы учёные поместили самок ос в условия холода и темноты. Их потомство оставалось в состоянии покоя на протяжении трёх месяцев. После этого личинки вышли из диапаузы, перешли к нормальному развитию и стали взрослыми особями.

Результаты удивили исследователей: осы, прошедшие через диапаузу, жили в среднем на 36% дольше (примерно 30 дней против 22) и старели на молекулярном уровне почти на треть медленнее.

Изменения в биологическом возрасте

Интересно, что сразу после выхода из диапаузы осы казались эпигенетически старше, но уже к 30 дню были в среднем на 2,7 дня "моложе" контрольной группы. Если перевести это на человеческие годы, эффект весьма значительный.

Что такое эпигенетические часы?

Эпигенетические часы — это своего рода биологический хронометр, фиксирующий возраст организма на молекулярном уровне. Они измеряют изменения в метилировании ДНК, которая с возрастом накапливает «износ». Эти часы позволяют определить биологический возраст, не совпадающий с календарным.

Такой подход к измерению старения активно исследуется геронтологами, стремящимися найти способы продлить здоровую жизнь.

Статья по теме на LifeGlobe.net: Механизм появления морщин с возрастом раскрыт

Почему осы интересны учёным?

Хотя диапауза у ос не может быть напрямую применима к людям, понимание происходящих молекулярных процессов открывает путь к возможным вмешательствам в старение. Эта оса — одно из немногих беспозвоночных, у которых работает система метилирования ДНК, как у человека. Короткий жизненный цикл делает её идеальной моделью для геронтологических исследований.

Другие особенности осы

Оса также известна своим необычным способом размножения: самка прокалывает куколку мухи, впрыскивает яд, парализующий жертву, и откладывает внутрь яйца. Личинки питаются внутренностями живой мухи, избегая жизненно важных органов, чтобы как можно дольше сохранить её живой. Позже они прогрызают выход наружу.

Несмотря на такую «жестокость», именно благодаря своей биологии Nasonia vitripennis становится всё более востребованной в науке. В 2019 году была полностью составлена карта её мозга, что дало мощный импульс для нейробиологических исследований.

Будущее исследований старения

«Понимание механизмов старения — одна из главных задач науки», — говорит профессор Эмон Маллон, один из авторов исследования. — «Это открытие не только углубляет знания об осах, но и позволяет рассмотреть возможность замедления старения на молекулярном уровне».

Это первое исследование, показавшее долгосрочные эффекты от пребывания животных в состоянии покоя. Учёные также обнаружили, что определённые биологические пути, замедляющие старение у ос, связаны с системами регуляции инсулина и питательных веществ — а такие пути есть и у человека.

Хотя на первый взгляд эта крошечная паразитическая оса далека от человеческой биологии, её эпигенетические часы представляют огромный интерес для науки. Благодаря короткой жизни, генетической доступности и измеримым признакам старения Nasonia vitripennis становится настоящей звездой в области исследований старения. Возможно, именно это насекомое поможет человечеству приблизиться к возможности «поставить паузу» на старение.

Читайте далее: Древняя паразитическая оса использовала ловушку для откладывания яиц