Новое исследование, опубликованное в журнале Kidney International, сообщает, что класс препаратов, известный как ингибиторы SGLT2, помог предотвратить возрастное повреждение структуры и функций почек у африканской бирюзовой нотобранхии. Это небольшое позвоночное животное проживает весь свой жизненный цикл всего за несколько месяцев, что делает его уникальной моделью для изучения старения. Результаты проливают свет на биологические процессы, лежащие в основе защиты почек и сердца, которую эти лекарства обеспечивают людям – эффекты, выходящие за рамки их первоначального предназначения по снижению уровня сахара в крови.
Исследователи продемонстрировали, что африканская бирюзовая нотобранхия является ценным инструментом для изучения возрастных изменений в органах и для быстрой проверки методов лечения, которые могли бы помочь сохранить их здоровье в пожилом возрасте. Эта рыбка – один из самых быстро стареющих позвоночных, ее жизнь длится всего от четырех до шести месяцев. Международная команда из 13 ученых из Биологической лаборатории MDI, Ганноверской медицинской школы и Колледжа Колби обнаружила, что со временем в почках рыбы развиваются изменения, очень похожие на те, что наблюдаются в стареющих почках человека.
По мере взросления нотобранхии в ее почках наблюдалась потеря крошечных кровеносных сосудов, повреждение фильтрационного барьера, усиление воспаления и нарушения в производстве и регуляции энергии клетками. Все это – хорошо известные признаки старения и заболеваний почек у людей. Поскольку у рыбы эти процессы протекают чрезвычайно быстро, ученые могут наблюдать полную картину старения почек за короткий срок, что позволяет тестировать потенциальные методы лечения гораздо быстрее, чем на животных с большей продолжительностью жизни, таких как мыши.
Установив, что нотобранхия является надежной моделью старения, исследователи обратили свое внимание на ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера-2 (SGLT2). Эти препараты широко назначаются для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и хронической болезни почек, связанных с диабетом. «Эти препараты уже известны своей способностью защищать сердце и почки у пациентов как с диабетом, так и без него, – говорит Герман Халлер, доктор медицины, старший автор исследования и президент Биологической лаборатории MDI. – Однако до сих пор было неясно, как именно они это делают».
Исследование показало, что у рыб, получавших ингибиторы SGLT2, почки оставались более здоровыми по мере старения. В их органах сохранялись более плотные сети капилляров, более прочные фильтрационные барьеры и более стабильное производство энергии в клетках. Лечение также помогло сохранить связь между различными типами почечных клеток и снизило возрастную воспалительную активность на генетическом уровне. «В совокупности эти эффекты дают биологическое объяснение клиническим наблюдениям, согласно которым польза ингибиторов SGLT2 часто превосходит ожидания от простого контроля глюкозы, – добавил Халлер. – Они помогают понять, почему эти препараты стабильно снижают риски почечных и сердечно-сосудистых событий у самых разных групп пациентов».
У рыб, не получавших лечения, одним из самых ярких признаков угасания функции почек была постепенная потеря капилляров – процесс, известный как васкулярная рарефикация. По мере исчезновения этих мелких сосудов клетки почек переключались с эффективного производства энергии на основе митохондрий на менее действенные резервные системы. У рыб, получавших ингибиторы SGLT2, наблюдалась совершенно иная картина. Их почки сохраняли здоровую капиллярную сеть и демонстрировали генную активность, более близкую к активности молодых особей. Эти так называемые «молодые транскрипционные профили» были связаны с лучшим энергетическим обменом и более низким уровнем воспаления.
Первый автор исследования, Анастасия Паульманн, ранее работавшая в лаборатории MDI Bio, отмечает, что эта модель предлагает мощный способ ускорить исследования старения, сохраняя при этом тесную связь с человеческим здоровьем. «Было поразительно видеть, как эти эффекты так четко проявляются на быстро стареющей модели, как наша нотобранхия, – сказала Паульманн. – Больше всего меня впечатлило, как, казалось бы, простой препарат влияет на столько взаимосвязанных систем в почке – от кровеносных сосудов и энергетического обмена до воспаления и общей функции».
В будущем команда планирует провести дополнительные исследования, чтобы определить, могут ли ингибиторы SGLT2 помочь восстановить ткань почки после того, как возрастное повреждение уже произошло. Ученые также намерены изучить, как время начала и продолжительность лечения влияют на долгосрочные результаты. Эта работа станет возможной благодаря расширению и модернизации лабораторных помещений в рамках инициативы MDI Bioscience, направленной на преобразование фундаментальных научных открытий в стратегии по улучшению здоровья человека.
