Ученые из Школы биологических и поведенческих наук Лондонского университета Куин Мэри сделали важное открытие, исследуя механизмы старения. Им удалось продемонстрировать, что экспериментальный ингибитор TOR под названием rapalink-1 способен продлевать хронологическую продолжительность жизни дрожжей деления – простого организма, широко используемого для изучения фундаментальных биологических процессов. Эти результаты не только выявили ранее неизвестную метаболическую петлю, связанную со старением, но и подчеркнули потенциально более значительную роль диеты и кишечных микробов в долголетии, чем считалось ранее.
В исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology, представленном Юхи Кумар, Кристал Нг и Харалампосом Раллисом, сообщается, что как фармацевтические препараты, так и природные метаболиты могут влиять на продолжительность жизни через клеточный путь Target of Rapamycin (TOR).
TOR-путь представляет собой эволюционно консервативную сигнальную систему, присутствующую в организмах от дрожжей до человека. Он играет жизненно важную роль в регулировании роста и старения, тесно связан с основными возрастными состояниями, включая рак и нейродегенеративные заболевания. Из-за своего широкого влияния TOR стал ключевой мишенью в исследованиях антистарения и рака, при этом такие препараты, как рапамицин, уже демонстрируют способность продлевать здоровую продолжительность жизни на нескольких моделях животных.
Rapalink-1, соединение, исследованное в работе, является ингибитором TOR нового поколения, который в настоящее время изучается на предмет его потенциального использования в терапии рака. Исследовательская группа обнаружила, что rapalink-1 замедлял определенные аспекты роста дрожжевых клеток, одновременно продлевая их жизнь. Этот эффект, по-видимому, опосредуется через TORC1 – компонент TOR-пути, способствующий росту.
Неожиданным открытием стала значительная роль группы ферментов, известных как агматиназы, которые превращают метаболит агматин в полиамины. Эти ферменты, как выяснилось, участвуют в ранее непризнанной «метаболической петле обратной связи», которая помогает поддерживать сбалансированную активность TOR. Когда активность агматиназы была нарушена, дрожжевые клетки росли быстрее, но демонстрировали признаки преждевременного старения, что указывает на компромисс между быстрым ростом и долгосрочным выживанием клеток.
Команда также обнаружила, что добавление агматина или путресцина (связанного соединения) поддерживает долголетие дрожжей и улучшает их рост в определенных условиях. Доктор Раллис отмечает: «Показав, что агматиназы необходимы для здорового старения, мы открыли новый уровень метаболического контроля над TOR – тот, который может быть консервативным и у людей. Поскольку агматин вырабатывается диетой и кишечными микробами, эта работа может помочь объяснить, как питание и микробиом влияют на старение».
При этом доктор Раллис подчеркнул осторожность относительно использования добавок агматина: «Мы должны быть осторожны в потреблении агматина для целей роста или долголетия. Наши данные показывают, что добавление агматина может быть полезным для роста только тогда, когда определенные метаболические пути, связанные с расщеплением аргинина, остаются интактными. Кроме того, агматин не всегда оказывает благотворное влияние, поскольку он может способствовать развитию определенных патологий».
Эти выводы подчеркивают важные связи между сигнализацией TOR, метаболизмом и долголетием. Результаты могут стать ориентиром для будущих стратегий, объединяющих препараты, нацеленные на TOR, с диетическими или основанными на микробиоме подходами в исследованиях здорового старения, биологии рака и метаболических заболеваний.
