Диета для нервных клеток – побольше кислорода и глюкозы

Мозг мыши с областями пониженного потребления глюкозы (синие пятна). Иллюстрация Physorg

Аристотель полагал, что мозг служит для охлаждения крови, перегрев которой – «кипит наш разум возмущенный» – сулит мало хорошего. Для греков душа представлялась в виде прекрасной Психеи – создания с небольшими крылышками, с помощью которых она отлетала при испускании дыхания. В поисках Амура она по неосторожности и девичьему любопытству нарушила запрет и умерла. Но Зевс смилостивился и повелел отпоить ее амброзией, то есть божественным напитком бессмертия.

Рене Декарт считал, что центром ума и души является шишковидное тело головного мозга, эпифиз, расположенное над мозолистым телом.

Сегодня бессмертия никто не обещает, но тем не менее в связи со старением населения со всей очевидностью встает проблема продления не просто жизни, а жизни здоровой, без старческих недугов.

Известно, что с годами потребление глюкозы и гликолиз (бескислородное ее расщепление) снижаются. Как следствие – уменьшается и производство аденозинтрифорсфорной кислоты (АТФ), главного энергоносителя клеток, производимого в клеточных митохондриях. Снижение усвоения глюкозы связано с уменьшением эффективности инсулина, то есть белка, производимого клетками островков поджелудочной железы. С ним связан инсулиноподобный фактор роста (IGF), избыток которого может приводить к нежелательному делению клеток.

В Университете Токийской метрополии получили модифицированную линию мух дрозофил, у которых потребление глюкозы с возрастом увеличивается, что приводит к значительному продлению жизни мух. Связано это с подъемом потребления мозгом кислорода и глюкозы. У генетически модифицированных особей отмечена повышенная активность так называемого глюкозного транспортера. Он представляет собой протеин, встроенный в клеточную оболочку, что связано с сигналом, идущим от белкового рецептора инсулина. Активность транспортера положительно влияет на функцию митохондрий и состояние мышц, что отражается в улучшении локомоторики мух. Эффект мутации ярче выражался на фоне диетных ограничений (калорической рестрикции). Это подтверждает давно полученные данные об их благотворном воздействии на клеточное здоровье.

В журнале Science сотрудники Токийского университета предложили избирательно разрушать стареющие клетки, то есть проводить сенолизис (senolysis, от sen – старый; отсюда: сенат – старейшины). Это достигается подавлением глютаминолизиса с помощью РНК-интерференции. Последняя означает вмешательство-интерференцию в работу генов путем ферментативного разрушения информационных РНК. Глютамин представляет собой азот-содержащее производное глютаминовой аминокислоты, входящей в состав 20 аминокислот, из которых строятся белки. Ведущим в разрушении глютамина является фермент глютаминаза и особенно почечный ее тип KGA (Kidney-type GlutAminase).

Глютаминаза KGA расщепляет глютамин, отщепляя от него аммиак NH3, который нейтрализует кислую среду и тем самым поддерживает жизнеспособность стареющих клеток, утерявших способность к делению. Вывод японцев сводится к тому, что подавление активности KGA бросает гирю на другую чашу весов, тем самым вычищая старые клетки и продлевая жизнь подопытных мышей.

В обычных условиях глютамин необходим для поддержания зарядов по обе стороны клеточных мембран и регуляции иммунного ответа, заставляя клетки жить быстро и умирать молодыми. При нарушении его обмена жизнеспособность стареющих клеток поддерживается искусственно. В результате они становятся балластом, секреция которого является ведущим фактором процесса старения, подверженного, как показывают эксперименты, изменениям. Остается ждать появления эффективных лекарств, регулирующих все эти процессы и обещающих клеточное омоложение.