Ученые продолжают активный поиск геропротекторов — веществ, способных замедлить старение и продлить жизнь. Похоже, теперь их список пополнился ингибиторами белка из группы цитокинов — интерлейкина-11 (IL-11). «Выключая» его активность за счет генного нокаута или специфических антител, биологи ослабили проявления старения у мышей и увеличили продолжительность их жизни примерно на четверть.
Старение — сложный, многокомпонентный процесс, который связан со множеством разных молекулярных механизмов. К ним относят повреждение клеток свободными радикалами, накопление мутаций, потерю стабильности генома, распространение «сломанных» белков, воспаление и многие другие.
В последнее время геронтологи — ученые, которые исследуют старение и способы его замедлить — уделяют много внимания специфическим воспалительным процессам, которые возникают в старости. Патологическая активность иммунитета при этом открывает «дружеский огонь» по самому организму, а также усиливает многие другие патологические изменения — скажем, повреждения свободными радикалами. Такое воспаление получило особое название — «инфламейджинг» (inflamaging), буквально «воспаление-старение».
Как и в случае других механизмов в основе старения, воспаление-старение служит мишенью для поиска средств, которые могли бы замедлить возрастные изменения. Однако интерлейкин-11 (IL-11) впервые попал в поле зрения геронтологов — результаты его подробного изучения опубликовали в ведущем научном журнале Nature.
Интерлейкин-11, один из множества небольших сигнальных белков-цитокинов, изучают довольно давно. Ранее было известно, что он регулирует образование жировых клеток, остеокластов, нейронов, а также созревание тромбоцитов. Кроме того, IL-11 участвует в развитии фиброза легких, который более характерен для пожилых. Поэтому белок ранее рассматривали как мишень таргетной терапии этой болезни, а вот его геропротекторные свойства — способность замедлить старение и продлить жизнь — показали впервые.
Авторы публикации тщательно изучили влияние интерлейкина-11 на старение и его различные признаки. Для начала использовали культуры человеческих клеток кожи и печени, которые искусственно «состарили» за счет многократных пересевов в среде с антителами к рецептору IL-11. Клетки приобрели характерные молекулярные признаки старения.
Однако самая важная часть работы выполнена на мышах. Сначала ученые установили, что концентрация IL-11 растет с возрастом — это подтверждает его роль в возрастных изменениях. Далее использовали грызунов обоих полов по отдельности, которым либо «выключали» (нокаутировали) соответствующий ген, либо вводили нейтрализующие антитела к IL-11. Помимо престарелых, в опытах участвовали молодые животные.
«Противовозрастная терапия» улучшила состояние мышей согласно многим биомаркерам старения. Они имели более активный метаболизм (который замерили в специальных камерах) и были стройнее, то есть весили меньше при более развитых и сильных мышцах. Их теломеры — защитные кончики хромосом — лучше сохраняли длину, а организм в целом содержал меньше белой жировой ткани и больше бежевой.
Такие «хорошие» жировые отложения быстрее расходуются и помогают телу согреваться. Действительно, экспериментальные мыши имели несколько повышенную температуру. Более того, согласно результатам вскрытия, они оказались менее подвержены опухолям. Злокачественные перерождения особенно часто развиваются у состарившихся грызунов и приводят к их смерти.
Не менее важно, что ингибирование интерлейкина-11 заметно увеличило продолжительность жизни мышей. В случае самцов — на 22,5 процента, а у самок — ровно на четверть.
