Аутофагия — процесс, с помощью которого клетки расщепляют и перерабатывают повреждённые белки и другие клеточные отходы, — часто описывается как одна из биологических систем, эффективность которых снижается с возрастом. Новое исследование с участием людей показывает, что такая картина слишком упрощена: аутофагия изменяется по-разному в зависимости от типа клеток, пола человека и уровня его физической функциональности.
Исследование, опубликованное в Aging Cell, включало анализ клеток кожи, нейронов, полученных в лаборатории, и мононуклеарных клеток периферической крови у здоровых взрослых в возрасте от 23 до 72 лет. Вместо того чтобы полагаться только на активность генов, связанных с аутофагией, исследователи непосредственно измеряли «аутофагический поток» (autophagy flux), который отражает перемещение клеточного материала по пути его переработки. Это различие имело важное значение, поскольку активность генов не всегда достоверно отражала скорость, с которой фактически происходила клеточная переработка.
Результаты продемонстрировали различные закономерности в разных типах клеток. Аутофагический поток снижался с возрастом в клетках кожи участников-мужчин, но оставался относительно стабильным в клетках кожи женщин. В индуцированных нейронах он оставался стабильным у мужчин, но увеличивался с возрастом у женщин. В иммунных клетках крови не наблюдалось единой возрастной тенденции аутофагии, хотя у участников старшего возраста она становилась более вариабельной и имела тенденцию быть выше у людей в возрасте около 70 лет и старше.
Эти результаты ставят под сомнение представление о том, что повышение аутофагии автоматически приносит пользу. Среди взрослых в возрасте 70 лет и старше более высокий аутофагический поток во всех изученных типах клеток был связан с худшими показателями физической функции. В клетках крови он был связан с более низкой аэробной выносливостью и меньшей скоростью ходьбы; в клетках кожи — с более высоким индексом массы тела и более низким потреблением кислорода в состоянии покоя; а в индуцированных нейронах — с меньшей силой хвата и более высокой частотой сердечных сокращений в состоянии покоя. Исследователи подчёркивают, что речь идёт о выявленных ассоциациях, а не о доказательстве того, что повышение аутофагии приводит к снижению физической формы.
Одним из возможных объяснений является то, что повышение аутофагии у пожилых людей может отражать реакцию на клеточный стресс или повышенную потребность в удалении клеточного «мусора», а не более эффективное функционирование клеток. У молодых людей более высокая активность может свидетельствовать о высокой способности к клеточной переработке, тогда как у пожилых она может указывать на то, что клетки компенсируют повреждения или другие физиологические нагрузки. Таким образом, исследование предполагает, что значение аутофагии зависит от возраста и биологического контекста.
Исследователи также провели небольшое пилотное исследование физических упражнений с участием пяти взрослых в возрасте от 77 до 88 лет, которые прошли 12-недельную программу профилактики падений низкой интенсивности. После вмешательства аутофагический поток в клетках крови снизился у четырёх участников и приблизился к среднему уровню, наблюдавшемуся в более молодой когорте здорового старения. Показатели физической работоспособности улучшились, хотя многие другие параметры — включая силу хвата, артериальное давление и способность вставать со стула — существенно не изменились. Поскольку в пилотном исследовании участвовали всего пять человек и отсутствовала более крупная группа сравнения, эти результаты являются предварительными и не свидетельствуют о том, что физические упражнения могут непосредственно лечить возрастные изменения аутофагии.onlinelibrary.
Более широкое значение исследования заключается в его предостережении против использования одного биологического маркера в качестве универсального показателя здорового старения. Экспрессия генов, связанных с аутофагией, статические измерения клеточных структур и прямые измерения активности клеточной переработки могут давать разные результаты. Исследователи отмечают, что будущие исследования потребуют более крупных групп участников, более длительного наблюдения и более детального анализа отдельных популяций иммунных клеток, функции лизосом, хрупкости и когнитивного здоровья.
На данный момент результаты не показывают, что аутофагия является «хорошей» или «плохой» у пожилых людей. Они показывают, что клеточная переработка представляет собой динамический процесс, влияние которого необходимо интерпретировать с учётом типа исследуемой клетки, возраста и пола человека, а также его общего физиологического состояния. Результаты исследования физических упражнений представляют перспективное направление для дальнейших исследований, однако пока не подтверждают наличие клинического вмешательства.
Источник: Aging Cell
