Новое исследование, проведённое учёными из Германии, описывает, как митохондрии с годами начинают замедляться из-за снижения уровня определённой молекулы липида, фосфатидилхолина. Эксперименты на моделях червей и тканях человека показали, что восстановление его уровня с помощью диеты может оживить уставшие энергетические клетки. Исследователи обнаружили, что более низкие уровни этой молекулы связаны с диабетом и ожирением, а более высокие — с быстрым темпом ходьбы и хорошей памятью.

Alexander Legky/Global Look Press

Клетки нашего организма с возрастом увядают, но есть способ обратить это вспять. Чтобы правильно понять процесс старения, учёные должны понять, что происходит в отдельных клетках. Новое исследование, проведённое учёными из Германии, подробно описывает новые данные о том, как энергетические механизмы клеток с годами начинают замедляться. Исследователи с помощью анализа моделей выявили, что уровень определённой молекулы липида, фосфатидилхолина, снижается с возрастом, а их эксперименты также показали, что восстановление её уровня с помощью диеты может оживить уставшие митохондрии.

Добавление фосфатидилхолина или холинола в рацион червей вернуло митохондриям молодость и гибкость. Клеточный биолог Татьяна Полежаева заявила, что они сами были удивлены тому, насколько сильно эта молекула влияет на структуру, связность и функцию митохондрий.

«Судя по образцам тканей человека, более низкие уровни фосфатидилхолина чаще встречались у людей с диабетом или ожирением, в то время как более высокие уровни соответствовали более быстрому темпу ходьбы и лучшей памяти – признакам более здорового старения», — объясняет учёная.

Эксперименты, в которых сравнивали молодых, средних и старых червей, показали, что уровень фосфатидилхолина со временем снижается, и в результате у митохондрий остаётся меньше строительных материалов для изготовления мембран. Они становятся всё более фрагментированными и нефункциональными, тогда как на ранних стадиях жизни и в здоровых клетках митохондрии легко соединяются, образуя длинные гибкие цепи, которые помогают клетке распределять энергию и другие ресурсы.

Однако эксперименты показали, что с возрастом и уменьшением количества фосфатидилхолина митохондрии становятся менее гибкими и менее способными адаптироваться к потребностям клетки в энергии. Клеточный биолог Мария Ермолаева объяснила, что можно представить всю систему как тонко разветвлённую электрическую сеть, которая с возрастом становится всё более повреждённой: связи разрушаются, а токи прекращаются, и хотя производство энергии продолжается, оно становится менее эффективным и устойчивым, и энергия больше не может гибко распределяться. Недавно обнаруженное снижение уровня фосфатидилхолина — не единственная причина, по которой энергетические станции клеток начинают изнашиваться с возрастом.

Отмечается, что неправильно функционирующие митохондрии связаны с целым рядом заболеваний и хронических состояний, включая диабет, рак и нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона. Исследователи заключают, что их работа показывает, что как митохондриальное старение, так и более широкое системное старение, по крайней мере частично, поддаются модификации, и если они поймут лежащие в их основе процессы, они смогут принять целенаправленные контрмеры.