Аккуратные митохондрии голого землекопа

Космачевская О.В.
(«ХиЖ», 2020, №8)

Голый землекоп – это безволосый подземный грызун размером с мышь, обитающий в Восточной Африке. Он привлек внимание ученых своей необычной физиологией. Этот грызун живет около 30 лет, тогда как обычная мышь – полтора года. Его старение не отягощено возрастными заболеваниями. Он не страдает от рака, нечувствителен к термическим и химическим ожогам, устойчив к нехватке кислорода и высокой концентрации CO2. Ученые давно задались вопросом, какие особенности метаболизма позволяют этому грызуну долго жить и не болеть. Либо его организм производит меньше агрессивных молекул – активных форм кислорода (АФК), либо у него мощная защита от повреждающих факторов.

Группа российских ученых под руководством В.П. Скулачева из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова в сотрудничестве с учеными из Германии (Институт им. Лейбница по изучению диких животных и животных, содержащихся в зоопарках) и Швейцарии (Лозаннский университет) сделала интересное открытие, которое объясняет феномен долгожительства голых землекопов. Все дело в особом состоянии митохондрий – специальных структур клетки, в которых образуется АТФ.

Клетки часто используют энергию в виде молекулы АТФ. К сожалению, процесс синтеза АТФ несовершенен и сопровождается образованием активных форм кислорода (O2•− и H2O2), которые ускоряют старение. Под действием АФК из митохондрий выходят белки, которые запускают программу гибели клетки. Чтобы это не произошло, в митохондриях есть другие специальные белки – мусорщики, удаляющие АФК. Кроме этого, митохондрии защищают себя, снижая электрохимический потенциал своей внутренней мембраны. Такое явление называется мягкая деполяризация. Происходит это так. Митохондрия окружена двумя мембранами, внешней и внутренней. На внутренней мембране происходит перенос электронов от органических соединений на О2, который сопровождается движением ионов H+ из внутреннего пространства в среду. В результате митохондрия внутри становится более щелочной, а среда, окружающая ее, более кислой. Возникает электрохимический потенциал (градиент) ионов водорода, который используется как аккумулятор энергии для присоединения фосфатной группы к АДФ с образованием АТФ. Если потенциал снижается умеренно, то его достаточно для образования АТФ, но недостаточно для образования АФК.

Объектом исследования послужили митохондрии, полученные из основных органов мышей и голых землекопов разного возраста, включая эмбриональный. Оказалось, что у мышей с возрастом этот мощный антиоксидантный механизм отключается и клетки постоянно отравляются активными формами кислорода. У голых землекопов митохондрии сохраняют эту способность на протяжении всей жизни. Когда ученые измерили окисленные липиды и белки в тканях животных, оказалось, что поврежденных белков у землекопов намного меньше, чем у мышей.

Исследователи считают, что причина уникальности митохондрий кроется в образе жизни грызунов. Африканские красные почвы, в которых обитают землекопы, богаты соединениями железа. Оно накапливается в клетках животного и производит сильный окислитель – гидроксильный радикал в реакции с перекисью водорода. Чтобы выжить в таких условиях, митохондрии должны меньше производить перекиси.

Ученые надеются, что если секрет здорового долголетия голого землекопа будет разгадан, это поможет продлить жизнь человеку.

(PNAS, 2020, 117, 12, 6491–6501)

123

Разные разности

15.10.2021 17:00:00

…взрослые люди с аутизмом, умственно неполноценные и страдающие расстройствами психики подвержены большему риску подцепить COVID-19 и тяжелее переносят болезнь, если это случилось…

…освещенность живота во время беременности сказывается на развитии мозга эмбриона – чем больше света, тем лучше

…креативная деятельность оказывает нейропротекторный эффект в пожилом возрасте

>>
08.10.2021 17:00:00

Отчего люди голодают в засушливых районах планеты вроде африканского Сахеля? Да от того, что потепление климата ведет к засухе, опустыниванию и потере урожая, скажет всякий. И будет не прав.

>>
23.09.2021 20:00:00

Высокая озабоченность людей глобальным потеплением скорее связана с высоким уровнем их достатка, чем с масштабом грядущих климатических неприятностей на территории их проживания.

>>
08.09.2021 17:00:00

…иммунная система борется с инфекциями с разной интенсивностью в зависимости от времени суток…

…чрезмерное пристрастие к кофе приводит к уменьшению объёма мозга и увеличивает риск развития деменции и инсульта…

…обнаружена значительная корреляция между моментом инерции барицентрического движения Солнца и изменениями среднегодовой температуры Мирового океана в местах основных океанических течений…


>>
24.08.2021 17:00:00

Время от времени китайцы пускаются в путешествия: кто в поиске лучшей доли, кто для удовольствия. Кто они, те китайцы, что едут в РФ в последние 30 лет? Подробное исследование провел социолог из Южно-Уральского университета А.А. Авдашкин.

>>