Тъй като хората по света живеят по-дълго от всякога, вниманието все повече се измества от простото удължаване на живота към осигуряването на добро здраве на тези допълнителни години. Тази промяна подчертава важността на увеличаването на „здравната продължителност“, което се отнася до годините живот, през които човек остава здрав, независим и активен, без сериозни свързани с възрастта състояния.

Митохондриите играят централна роля в това усилие. Често описвани като двигател на клетката, тези структури генерират енергията, от която клетките се нуждаят, за да функционират, като произвеждат аденозин трифосфат (АТФ). Тъй като намаляването на митохондриалната производителност е тясно свързано със стареенето и широк спектър от свързани с възрастта заболявания, изследователите разглеждат митохондриите като критичен фокус за стратегии, насочени към подпомагане на здравословното стареене.

Процесът на генериране на енергия в митохондриите зависи от комплексите на дихателната верига. Тези молекулярни системи позволяват движението на протони и електрони - процес, необходим за производството на АТФ. Учените знаят от много години, че тези комплекси могат да се сглобяват в по-големи, гъвкави структури, известни като суперкомплекси, за които се смята, че правят производството на енергия по-ефективно.

Въпреки това дългогодишно разбиране преките доказателства, че образуването на суперкомплекси води до ясни ползи за здравето, са ограничени. Тази празнина е особено забележима в проучвания върху животни, където доказателствата, показващи пряка причинно-следствена връзка между суперкомплексите и подобрените здравни резултати, остават оскъдни.

За да разбере по-добре тази връзка, изследователска група, ръководена от ръководителя на екипа Сатоши Иное от Токийския столичен институт за гериатрия и геронтология в Япония, се фокусира върху COX7RP, митохондриален протеин, който допринася за сглобяването на дихателни суперкомплекси.

Изследването, в съавторство с д-р Казухиро Икеда от Медицинския университет Сайтама в Япония изследва как този протеин влияе върху организацията и функцията на митохондриите.

„Преди това идентифицирахме COX7RP, който е митохондриален протеин, като ключов фактор, който насърчава образуването на митохондриални респираторни суперкомплекси, като по този начин повишава производството на енергия и намалява реактивните кислородни видове (ROS), които причиняват оксидативен стрес в клетките“, обяснява д-р Иноуе. „Въз основа на това изследвахме ролята на COX7RP и митохондриалните респираторни суперкомплекси в регулирането на процесите на стареене и против стареене.“

Изследователският екип разработи COX7RP-трансгенни (COX7RP-Tg) модели на мишки, които бяха генетично модифицирани да експресират по-високи нива на COX7RP през целия си живот. Това позволи на изследователите да тестват влиянието на протеина върху дълголетието, стареенето и метаболизма с големи подробности.

Мишките с COX7RP-Tg показват значително удължен живот, като средната продължителност на живота е с 6.6% по-висока от тази на мишки от див тип. Освен дълголетието тези трансгенни мишки демонстрират и множество ползи за здравето, което предполага удължаване на продължителността на живота им. По-специално екипът наблюдава подобрена глюкозна хомеостаза чрез повишена инсулинова чувствителност заедно с по-здравословни липидни профили с намалени триглицериди в кръвта и общ холестерол. Допълнителните ползи включват подобрена мускулна издръжливост и по-ниско натрупване на мазнини в черния дроб.

На клетъчно ниво изследователите допълнително потвърждават, че COX7RP значително подобрява митохондриалната функция. Тъканите от мишки COX7RP-Tg показват повишено образуване на митохондриални респираторни суперкомплекси, което води до производството на по-високи нива на АТФ.

Заедно тези открития показват, че повишаването на енергийната ефективност на митохондриите може да забави и смекчи проблемите, свързани със стареенето.

Бъдещи изследвания по тази тема биха могли да помогнат за установяването на митохондриалните суперкомплекси като обещаващи терапевтични цели и да проправят пътя за нови интервенции, насочени към поддържане на жизнеността и справяне с метаболитни заболявания, свързани с възрастта, като диабет, дислипидемия и затлъстяване.

Снимка: Unsplash/Dr. Satoshi Inoue from Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology, Japan

Виж още: Това е повратната точка, когато стареенето на тялото ви се ускорява