Мыши раскрыли пользу голодания с новой стороны
Страно мало что известно об главных явлениях старения в нервной совокупности, – сетует один из авторов новой работы. Вооружившись известным тезисом, что физкультура и диета благотворно воздействуют на организм, нейрофизиологи решили поймать эффект от для того чтобы образа судьбы на молекулярном уровне.
Итог опытов был оптимистичным, не смотря на то, что и принёс с собой новые вопросы.
Польза от разумного ограничения потребляемых калорий может распространяться на мускулы и управляющие ими нервы. Это сравнительно не так давно установили Джошуа Санес (Joshua Sanes), Джефф Личтман (Jeff Lichtman) и их коллеги из Гарварда.
В первый раз исследователи внимательно изучили влияние голодания на жадно-мышечное соединение, синапс, располагающийся между мышцей и двигательным нейроном. Открытие «помогли совершить» мыши, прошедшие генно-инженерную модификацию, разрешившую интересующим биологов клеткам светиться под микроскопом.
Жадно-мышечное соединение у юный, но уже взрослой мыши.
Пояснения в тексте (фото National Academy of Sciences/Harvard University).
Сперва учёные убедились, что у молодых грызунов окончания двигательных нейронов, каковые отправляют химические сигналы (на фото вверху они выделены зелёным цветом), и постсинаптические рецепторы мышечных волокон (красный) образуют согласованную структуру (жёлтый, как следствие пересечения красного и зелёного). (Синим продемонстрирован аксон.)
У пожилых особей в возрасте около двух лет, каковые эквивалентны 70-80 годам у человека, эта гармония нарушается, что прекрасно видно на снимке ниже. По словам исследователей, у таких зверьков ненормальными выяснилось большая часть соединений нейронов с мышечными волокнами.
Жадно-мышечное соединение у ветхой мыши. Рецепторы разбиты на маленькие острова, кое-какие из них не охватываются нервами.
Аксоны в некоторых регионах растянуты, в других показывают показатели атрофии (фото National Academy of Sciences/Harvard University).
Это различие частично проливает свет на проблему утраты мышечной кондиции и массы мышц в старческом возрасте (саркопения) и у людей. Разумеется, негативные эффекты тут сильно зависят от состояния синапсов моторных нейронов.
Но вот что явилось настоящим сюрпризом, так это страно юный вид жадно-мышечных соединений у ветхих мышей, каковые солидную часть судьбы испытывали ограничение в калориях. В этом и состояла основная часть опыта Личтмана и его сотрудников. (Подробности изучения раскрывают статья PNAS и заметки в HarvardScience и HARVARDgazette.)
«В случае если и имеется двое учёных, каковые не желали бы взять таковой итог, то это мы, – говорит Личтман (справа) о себе и Саносе (слева). – Мы не любим тренироваться, и я считаю, настоящей пыткой морить себя голодом».
Не потому ли целый ряд исследователей экспериментирует с пилюлями от старости, имитирующими на молекулярном уровне эффект от физкультуры и голодания, без необходимости в них самих? (фото Rose Lincoln/Harvard University)
О хорошем действии диеты на замедление старения и продолжительность жизни учёные говорят далеко не первый раз. Это показывали не только испытания на клетках, червях либо тех же мышах, но и 20-летнее изучение голодающих приматов.
Под голоданием тут подразумевается умеренное, без фанатизма, сокращение калорий при сохранении сбалансированного состава пищи по различным питательным веществам.
И не смотря на то, что такие испытания на животных некорректно напрямую переносить на человека (об этом учёные давали предупреждение в далеком прошлом), определённая аналогия уместна. Тем более что биологи уже раскрыли кое-какие генетические и торможения старения связи и клеточные аспекты голодания как раз у человека.
Дополнительным результатом серии опытов учёных из Гарварда выяснилось очередное подтверждение пользы физических упражнений. В этом случае – для всё тех же нервных соединений.
Ветхие мыши, занимавшиеся физкультурой месяц кряду, показали если не столь же юные синапсы, как особи, сидевшие всю жизнь на диете, то по крайней мере намного более здоровые, чем пожилые зверьки из простой контрольной группы, — радуются биологи.
Анализ продемонстрировал, что упражнения, кроме того начатые в позднем возрасте, частично «отменили» негативные синаптические трансформации, каковые уже успели случиться.Слева – два снимка синапсов ветхой (23 месяца) мыши, находившейся в простой клетке. Справа – два соединения столь же пожилой особи, но занимавшейся месяц в колесе. (Масштабная линейка – 10 мкм.) Значит, и людям ни при каких обстоятельствах не поздно начать усиливать собственное здоровье? (фото Gregorio Valdez et al./PNAS)
Но осталось неясным, что при старении начинает сдавать первым, а что – как следствие. То ли ухудшающееся состояние мышц отражается на нейронах и синапсах, то ли дающий слабину нейрон «тянет» за собой «в старость» мышечные клетки.
С этим вопросом неразрывно связан и ещё один: при продлении молодости за счёт диеты и благодаря упражнениям трудится одинаковый внутриклеточный механизм либо различные? Это будет предметом будущих изысканий.
А до тех пор пока возможно сделать промежуточные выводы и отправиться вместо ресторана стремительного питания в спортзал.
