Гренландские киты способны жить более двух веков и при этом почти не демонстрируют признаков возрастного износа. Учёные давно задавались вопросом, как столь массивные млекопитающие сохраняют здоровье клеток на протяжении десятилетий. Новое исследование проливает свет на молекулярный механизм, который помогает китам избегать генетических поломок. Об этом сообщает Earth.
Гренландский кит — одно из самых крупных млекопитающих на планете, его масса может превышать 170 тысяч фунтов. При этом клетки этих животных удивительно устойчивы к повреждениям. Речь идёт не о "неубиваемом" организме, а о способности эффективно чинить генетические поломки до того, как они перерастают в болезни. Такой подход особенно интересен на фоне парадокса Пето, согласно которому крупные животные не болеют раком чаще, несмотря на большее число клеток.
Учёные обнаружили, что ключ к долголетию гренландских китов связан с восстановлением ДНК. Их клетки гораздо лучше устраняют опасные разрывы двойной нити, сохраняя уровень мутаций необычно низким на протяжении всей жизни. Это снижает риск как онкологических заболеваний, так и возрастного ухудшения функций тканей.
В центре исследования оказался белок CIRBP, участвующий в стрессовых реакциях клетки. У гренландских китов он присутствует в особенно высоких концентрациях. CIRBP связывается с повреждённой ДНК и помогает организовать процесс её восстановления, взаимодействуя с молекулярными "датчиками" повреждений.
"Мы обнаружили, что, возможно, часть механизма заключается в очень точном и эффективном восстановлении разрывов ДНК", — сказала профессор, ведущий ученый исследования из Медицинского центра Университета Рочестера Вера Горбунова.
В лаборатории исследователи сравнили клетки кожи гренландских китов с клетками человека, мышей и коров. Китовые клетки делали ставку не на уничтожение повреждённых клеток, а на их ремонт. Оба основных пути восстановления ДНК — гомологичная рекомбинация и негомологичное соединение — работали у них точнее и стабильнее, чем у других видов.
Среда обитания тоже играет роль. Гренландские киты живут в арктических водах, а температура их тела ниже, чем у большинства теплокровных животных. Эксперименты показали, что более прохладные условия повышают уровень CIRBP, в том числе и в человеческих клетках. Это не означает, что холод сам по себе продлевает жизнь, но он может запускать защитные клеточные механизмы.
Сравнение разных видов млекопитающих показывает: чем дольше живёт организм, тем ниже у него годовой уровень мутаций. Гренландские киты вписываются в эту закономерность, делая ставку на точный ремонт ДНК, а не на агрессивное удаление повреждённых клеток.
Точная система восстановления снижает риск рака и замедляет старение тканей. Однако чрезмерное усиление репарации может нарушить баланс между ростом и обновлением клеток. Именно поэтому учёные подчёркивают необходимость осторожного подхода при переносе этих механизмов на человека.
Сколько лет могут жить гренландские киты?
Химический анализ тканей показывает возраст свыше 150 лет, а в отдельных случаях — более 200.
Можно ли применить этот механизм к человеку?
Теоретически да, но только после длительных и осторожных исследований.
Что важнее — холод или белки восстановления?
Ключевым фактором считается работа белков репарации, а холод лишь один из возможных триггеров.