Строгая диета приостанавливает развитие и удваивает продолжительность жизни червей
Новое исследование на крошечных нематодных червях C. elegans объясняет механизм увеличения продолжительности жизни при ограничении калорий и намекает на более простой способ достичь долголетия.
Исследователи из Университета Дьюка обнаружили, что лишение пищи C. elegans запускает состояние остановленного развития: пока организм продолжает двигаться в поисках пищи, его клетки и органы остаются в «бесвозрастном», покоящемся состоянии. Когда пища снова становится доступной, червь завершает развитие, но может прожить вдвое дольше, чем обычно.
Результаты опубликованы 19 июня в PLOS Genetics.
Механизм остановки развития
Исследователи сосредоточились на двух последних стадиях личиночного развития C. elegans — L3 и L4, когда формируются критические ткани и органы, например, вульва. Они обнаружили, что при лишении пищи развитие приостанавливается на двух основных контрольных точках:
- Когда вульва состоит из 3 клеток.
- Когда вульва состоит из 22 клеток.
Эти контрольные точки работают как пункты оплаты на пути развития. Если питательных веществ достаточно, развитие продолжается. Если нет — организм останавливается, пока не накопит необходимые ресурсы.
«Развитие — это не непрерывный процесс. Организмы должны оценивать окружающую среду и решать, благоприятна ли она для развития. Если нет — они останавливаются, если да — продолжают», — пояснил ведущий автор исследования Адам Шиндлер.
Последствия для долголетия
Исследование показало, что C. elegans могут голодать не менее двух недель, а затем нормально развиваться после возобновления питания. Поскольку в состоянии остановки «счетчик жизни» не тикает, такой период голодания фактически удваивает двухнедельную продолжительность жизни червя.
Перспективы для медицины
Полученные данные имеют значение не только для изучения старения, но и для онкологии.
«Одна из самых больших загадок в раке — как клетки метастазируют рано, а затем годами остаются в спячке, прежде чем проснуться. Я полагаю, что пути, которые у червей останавливают эти клетки и пробуждают их снова, будут такими же, как и в метастазах человеческого рака», — сказал профессор Дэвид Шервуд.
Сейчас исследователи проводят генетические эксперименты, чтобы найти способ принудительно переводить C. elegans в эти состояния остановки развития без строгой диеты.