Возраст копится, поломки растут, но сердце не останавливается: парадокс океанского долгожителя

Гренландская акула считается одним из самых долгоживущих позвоночных на планете и может проживать несколько столетий. Ученых давно интересовало, как жизненно важные органы этих рыб выдерживают столь экстремальные сроки. Новое исследование показало: сердце акулы стареет, но продолжает работать вопреки всем ожиданиям. Об этом сообщает Earth.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Стая акул под водой

Сердце, которое не избегает старения

Гренландские акулы обитают в холодных и глубоких водах Арктики и Северной Атлантики, двигаются медленно и отличаются крайне низким метаболизмом. Некоторые особи, по оценкам ученых, достигают возраста более 400 лет, а в отдельных случаях — до 500. Интерес к этим рыбам во многом связан с тем, что акулы времён Ивана Грозного до сих пор встречаются в океане. Команда исследователей из Scuola Normale Superiore решила сосредоточиться на сердце — органе, который должен непрерывно функционировать на протяжении всей жизни.

Результаты оказались неожиданными: сердце гренландской акулы не «защищено» от старения. Напротив, оно демонстрирует многие классические возрастные изменения, но при этом сохраняет работоспособность.

Фиброз без сердечной недостаточности

У большинства позвоночных, включая человека, старение сердца сопровождается фиброзом — накоплением коллагена в тканях. Это делает сердечную мышцу более жесткой, ухудшает перекачивание крови и повышает риск аритмий и сердечной недостаточности.

У гренландских акул исследователи обнаружили выраженный фиброз в желудочке сердца. Изменения затрагивали как плотный внешний слой, так и губчатый внутренний. Коллаген окружал сосуды и заполнял промежутки между клетками миокарда. Подобная картина наблюдалась у самцов и самок.

При этом пойманные особи не демонстрировали признаков сердечной дисфункции, что делает находку особенно поразительной.

Сравнение с другими глубоководными акулами

Чтобы понять, связано ли это явление с условиями обитания, ученые сравнили гренландскую акулу с другим глубоководным видом — Etmopterus spinax. У этой акулы подобных фиброзных изменений не выявили.

Это позволило предположить, что ключевым фактором является не глубина или холод, а именно экстремальное долголетие.

Клеточные маркеры возраста

Еще одним признаком старения стало накопление липофусцина — так называемого «возрастного пигмента». Он образуется из поврежденных белков и жиров, которые клетки не могут полностью переработать. Обычно липофусцин используют как маркер клеточного износа.

В сердечных клетках гренландской акулы липофусцин присутствовал в огромных количествах, заполняя значительную часть клетки. Его идентификацию подтвердили с помощью окрашивания, автофлуоресценции и устойчивости к фотообесцвечиванию.

Для сравнения ученые изучили сердца африканского бирюзового киллифиша — вида с очень короткой продолжительностью жизни. У старых особей липофусцин присутствовал, но в значительно меньших объемах и чаще вне мышечных клеток.

Поврежденные митохондрии, но живая ткань

Электронная микроскопия показала, что в клетках сердца гренландской акулы содержится множество поврежденных митохондрий и увеличенных лизосом, заполненных плотным материалом. Многие структуры напоминали автофагосомы — участки, где клетка пытается переработать изношенные компоненты.

У большинства животных такой уровень повреждений привел бы к энергетическому коллапсу клеток. Однако сердечные клетки гренландской акулы сохраняют стабильность и не погибают.

Окислительный стресс без катастрофы

Исследователи также изучили уровень 3-нитротирозина — маркера окислительного и нитрозативного стресса. Обычно его высокая концентрация связана с ухудшением работы сердца.

У гренландских акул этот маркер был широко представлен, особенно между клетками. Картина напоминала старые сердца киллифиша, но без признаков заболевания. Подобная устойчивость к возрастным изменениям перекликается с наблюдениями, как старение поддаётся настройке у других долгоживущих видов, хотя механизмы могут быть разными.

Сравнение стратегий долголетия

Результаты показывают, что долгая жизнь не всегда связана с минимальным клеточным повреждением. В одном случае организм избегает стресса, в другом — учится с ним жить. Гренландская акула, по всей видимости, относится ко второй стратегии.

Плюсы и минусы устойчивости к старению

Такой подход имеет очевидные преимущества и ограничения. С одной стороны, ткани сохраняют функцию даже при выраженных повреждениях:

• стабильная работа сердца на протяжении веков;
• высокая толерантность к окислительному стрессу.

С другой стороны, клетки накапливают значительное количество дефектных структур, что потенциально делает систему уязвимой к резким изменениям среды.

Популярные вопросы о долголетии гренландской акулы

Как ученые определяют возраст гренландских акул?
Используется радиоуглеродный анализ тканей глаза.

Почему их сердце не разрушается при старении?
Клетки способны сохранять функцию, несмотря на накопление повреждений.

Что лучше для изучения старения человека — модели с короткой или длинной жизнью?
Оба подхода важны и дополняют друг друга.