Учёные нашли механизм, благодаря которому умеренная понижающая температуру может продлевать жизнь. В новом исследовании, опубликованном в Nature, речь идёт о тому, как охлаждение запускает системные сигналы в организме и как через метаболит BH2 и связанные с ним цепочки тканей удаётся поддерживать белковый баланс и здоровье тканей в процессе старения. По словам молекулярного биолога Дэвида Вильчеса из Университета Кёльна, «мягко холодные температуры порождают значительное производство конкретного метаболита BH2, который синтезируется, хранится и затем высвобождается мышцами».

Исследование провёл анализ на нематоде Caenorhabditis elegans: при воздействии умеренно холодной среды (около 15 °C) возрастает продукция фермента CAT-4, в первую очередь в мышцах, что стимулирует выработку BH2. После этого BH2 транспортируется в другие ткани и превращается в биологически активную молекулу BH4, которая активирует фермент PAH–1 и способствует синтезу аминокислоты тирозина. Эти шаги оказываются связаны с продлением жизни и поддержанием protéostasis — надлежащего баланса белков.

Авторы отмечают, что нарушение этого пути снижает пользу от холода для долголетия, то есть эффект не является простым результатом замедленного обмена веществ, а частично управляется активно регламентируемым биологическим процессом, начинающимся в мышцах. Дополнительные опыты на той же модели показывают, что прямая активация пути положительно влияет на устойчивость к белковым агрегатам и может усиливать защиту от заболеваний, связанных с белковыми токсинами, например при модели болезни Хантингтона.

Интересно, что исследование указывает на возможность вынести эффект на организм целиком: даже без охлаждения можно увеличить продолжительность жизни, если повысить уровень CAT-4 в мышцах. В экспериментах с генетическим увеличением CAT–4 у worms продолжилась продолжительность жизни и при нормальной или тёплой температуре, что наводит на мысль о возможности разработки лечения, воспроизводящего пользу холода без снижения температуры тела.

Авторы подчёркивают ограниченность данных: пока что все выводы сделаны на нематодах и человеческих клетках, и до безопасного переноса на людей потребуется ещё множество исследований. Всего же серия экспериментов свидетельствует о том, что холод приносит эффекты долголетия через активированный внутри организма путь, начинающийся в мышцах, и что расширение этого пути открывает новые возможности для терапии и профилактики возрастных заболеваний.

Статью о открытии опубликовали в Nature, и авторский комментарий подчеркивает необходимость дальнейших проверок на людях. Исследование отмечает, что концепция целевого модулирования одного тканевого звена, например мышцы, может обеспечить защита организмом в целом и приближает разработку новых подходов к лечению без изменения температуры тела.