Проверенный способ замедлить процесс старения — строгие диетические ограничения. Новые исследования, проведенные в Linus Pauling Institute (научно-исследовательский институт, входящий в структуру государственного университета Орегона) помогают объяснить механизм действия рапамицина — препарата, который вызывает реакции, подобные реакциям на диету.
Рапамицин является антибиотиком и иммунодепрессантом, его появление около 15 лет назад вызвало большой интерес, так как в лабораторных тестах на животных он показал способность имитировать диетические ограничения, что помогало подопытным животным жить дольше и быть здоровее.
Однако препарат имеет побочные эффекты, среди которых увеличение резистентности к инсулину, что может стать причиной диабета. Результаты новейших исследований, опубликованные в Journals of Gerontology: Biological Sciences, могут помочь объяснить, почему это происходит, и что может быть сделано для решения этой проблемы.
Ученые предположили, что сочетание рапамицина и другого лекарства, компенсирующего повышение резистентности к инсулину, поможет получить пользу от препарата без нежелательных побочных эффектов.
«Это может быть важным шагом вперед, если мы найдем способ получить очевидные выгоды от применения рапамицина без увеличения инсулинорезистентности, — сказала Вивиана Перес, доцент кафедры биохимии и биофизики. — Это может быть не только способом увеличить продолжительность жизни, но методом лечения некоторых возрастных заболеваний и общего улучшения состояния здоровья. Люди не только могут жить дольше, но жить лучше и с более высоким качеством жизни».
В списке возрастных заболеваний многие дегенеративные заболевания, от которых страдают миллиарды людей по всему миру и которые являются одной из главных причин смерти. Это сердечно-сосудистые заболевания, диабет, болезнь Альцгеймера, рак.
Лабораторные мыши, которые получали рапамицин, были более активными, демонстрировали лучшую физическую форму, были умнее и меньше страдали от сердечно-сосудистых заболеваний и рака и жили значительно дольше, чем мыши из контрольной группы.
Рапамицин, открытый бразильским исследователем как продукт метаболизма бактерии Streptomyces hygroscopicus из почвенного образца с острова Пасхи, в основном используется как иммунодепрессант для предотвращения отторжения органов и тканей. В последние годы было также отмечено, что он может работать в качестве метаболического «сигнализатора», который тормозит биологическую реакцию, которая есть практически у всех высших форм жизни — способность чувствовать, что пища съедена, что можно использовать для синтеза белка и для продолжения роста.
Этот механизм имеет критическое эволюционное значение — он помогает организму избежать излишнего клеточного роста и расширения в условиях недостатка энергетических запасов. Поэтому он сохраняется в таком множестве видов — от дрожжей до рыб и человека.
Диетические ограничения и прием рапамицина приводят к одному результату — подопытные мыши живут на 40% дольше. Но долгосрочное использования рапамицина приводит к росту резистентности к инсулину, что наблюдалась как у лабораторных животных, так и у людей. Новое исследование выявило, почему это происходит. Оказалось, что и ограничения питания, и рапамицин ингибируют синтез липидов, но только диетические ограничения увеличивают и окисление этих липидов в целях получения энергии.
Рапамицин, напротив, допускает накопление жирных кислот, что, в итоге, повышает резистентность к инсулину. Это может привести к развитию сахарного диабета.
Препарат метформин может быть решением этой проблемы и уже показал у некоторых пациентов с диабетом увеличение окисления липидов. В лабораторных испытаниях комбинированное использование рапамицина и метформина предотвратило нежелательный побочный эффект.
Если выводы исследователей будут подтверждены результатами более масштабных испытаний, то комбинированное применение метформина и рапамицина будет применяться для лечения старения и возрастных заболеваний.