Планарии могут омолодиться через регенерацию

С возрастом организм естественным образом теряет нейроны и мышечную массу, а также испытывает снижение фертильности и способности к заживлению ран. Предыдущие исследования на животных предлагали несколько потенциальных методов "обращения вспять" биологических часов в определённых тканях, включая физические упражнения и ограничение калорий. Однако омоложение на уровне клеток крови или целого организма до сих пор оставалось труднодостижимым.

Лунхуа Го, доктор философии, доцент кафедры молекулярной и интегративной физиологии, клеточной биологии и биологии развития в медицинской школе Мичиганского университета (U-M), заинтересовался планариями (Schmidtea mediterranea) как модельной системой для исследований старения, поскольку они считаются бессмертными и могут регенерировать части тела, вплоть до выращивания новой головы после декапитации.

"Люди знали о регенеративной способности планарий более 100 лет. Но очень мало известно о том, как они регенерируют и почему живут, казалось бы, вечно", — сказал Го, член Института геронтологии U-M.

Его лаборатория изучает процесс старения у половозрелых планарий, чтобы точнее определять их возраст, начиная со стадии зиготы.

От оплодотворения до примерно 18 месяцев планарии, как и млекопитающие, демонстрируют признаки упадка, отмечает Го, включая потерю нейронов, мышц и снижение фертильности. Один из более очевидных признаков старения — аномальные изменения в их глазах с течением времени. Однако, когда головы старых планарий удаляли, они генерировали новые головы с нормальными глазами.

Дальнейшие исследования показали, что у червей, прошедших через регенерацию, также наблюдалось улучшение фертильности и обновление физиологических показателей по сравнению со старыми планариями. Их результаты описаны в журнале Nature Aging.

Кроме того, в отличие от млекопитающих, команда Го обнаружила, что планарии не теряют взрослые стволовые клетки с возрастом, и что регенерация обратила вспять возрастные транскрипционные изменения в различных тканях.

"У старых планарий не только не была потеряна регенеративная способность, но они также могли полностью регенерировать, что уже отличает их от многих видов. Это говорит о том, что у них есть механизмы, поддерживающие долголетие и заживление даже в гораздо более старшем возрасте", — пояснил он.

Команда также напрямую сравнила данные секвенирования отдельных клеток планарий с наборами данных о старении мышей, крыс и людей, а также мышей, прошедших вмешательства по продлению жизни. Они обнаружили, что признаки старения у планарий совпадают с таковыми у стареющих млекопитающих и, что ещё интереснее, с признаками у мышей с продлённой продолжительностью жизни.

Следующая цель Го — определить гены и клетки регенеративной программы, которые приводят к обращению вспять старых состояний у планарий.

"Послание этого исследования заключается в том, что возрастное снижение функций может быть обратимым на уровне целого организма, и не только для планарий, но и для других организмов".