Больше глюкозы в нейроне – дольше продолжительность жизни

Лайнуть/Поделиться

Большое количество глюкозы вредит организму, но ее недостаток тоже не сулит ничего хорошего. Наблюдая за тем, что происходит с метаболизмом глюкозы в нейронах при старении, японские исследователи пришли к выводу, что если повысить ее усвояемость, то и продолжительность жизни возрастет. А если совместить повышение усвояемости глюкозы и здоровое питание с умеренным ограничением калорий, то это еще больше может продлить время жизни. Исследование опубликовано в журнале iScience.

Возрастные изменения не щадят ни одну часть организма, и нейроны здесь не становятся исключением. Наблюдения за этими процессами показывают, что прежде всего страдает энергетическая функция нервных клеток. Митохондрии, клеточные энергетические станции, выходят из строя, синтез энергетической «валюты» – АТФ – снижается, и клеткам перестает хватать энергии – они хуже выполняют свои функции.

Как оказалось, одна из основных причин энергетического дефицита – недостаток молекулы, из которой производится АТФ – глюкозы. Но увеличение сладкого в рационе тут не поможет. Просто так глюкоза проникнуть в клетку не может, ей для этого нужны специальные белковые транспортеры. Японским исследователям из Токийского университета удалось показать, что если их количество увеличить и улучшить таким образом усвояемость глюкозы, то это приведет к значительному повышению выработки АТФ в нейронах и увеличит продолжительность жизни.

Тем не менее заранее обольщаться не стоит. Ученые работали лишь с плодовыми мушками Drosophila. С помощью генетической модификации насекомых, в ходе которой была увеличена экспрессия белка-транспортера глюкозы hGlut3, удалось повысить их жизнеспособность. Количество АТФ возросло, что продемонстрировали с помощью флуоресцентных меток, и показатели работы нейронов стареющих мушек приблизились  к таковым у молодых. Это выявлялось в том числе с помощью наблюдения за двигательной активностью – у модифицированных насекомых она оставалась гораздо выше, чем в контрольной группе (см. рисунок).

Двигательная активность в зависимости от возраста в группе эксперимента (серая) и контроля (белая). Credit:Mikiko Oka et al / iScience 2021

Некоторые исследования также доказывают, что подобный позитивный эффект может оказать и ограниченное потребление калорий. Хотя до сих пор не были до конца изучены его молекулярные механизмы.

Как выяснили авторы этой работы, пищевые ограничения (dietary restriction, DR) способно увеличить экспрессию белков-транспортеров глюкозы в нейронах, тем самым улучшая их метаболическую функцию. Что уже само по себе приводит к увеличению продолжительности жизни. Но если DR совместить с повышенной экспрессией hGlut3, то «антивозрастной» эффект оказывается гораздо ощутимее. Причем, чем сильнее насекомые ограничивались в пище, тем дольше они жили.

Продолжительность жизни групп контроля и эксперимента (В) на обычном питании кукурузным крахмалом, (С) с ограничением до 10% (10% дрожжей, 10% глюкозы, без кукурузной муки), (D) с ограничением до 1% (1% дрожжей, 1% глюкозы, без кукурузной муки). Credit:Mikiko Oka et al / iScience 2021

То есть исследователи показали, что улучшение поглощения глюкозы нейронами значительно продлевает продолжительность жизни организма в условиях DR. Они предполагают, что увеличение метаболизма глюкозы в нейронах оптимизирует общий недостаток питательных веществ и обеспечивает ему антивозрастной эффект.

Однако важно понимать, что эта работа имеет ряд важных ограничений, в том числе связанных с отличием сложно организованных людей от гораздо более просто устроенных дрозофил. И для проверки того, насколько реально хорош DR и насколько ему помогает улучшенный метаболизм глюкозы в человеческих нейронах, понадобятся дополнительные исследования.


Текст: Анна Хоружая | Источник: neuronovosti

Increasing neuronal glucose uptake attenuates brain aging and promotes life span under dietary restriction in Drosophila by Mikiko Oka et al. in iScience. Published December 2020 | DOI : 10.1016/j.isci.2020.101979

Читайте также:

Сахар влияет на поведение так, как это не делает искусственный подсластитель

Ученые определили путь между кишечником и мозгом, который стимулировался потреблением сахара, но не искусственными подсластителями. Небольшое количество сахара может заставить… Читать далее

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Тропическая бабочка, которая питается слезами птиц

Бразильский биолог стал свидетелем редкого поведения тропических бабочек Gorgone macarea, рассказывается в статье, опубликованной в Ecology. Эти ночные насекомые… Читать далее

20/02/2021

Стоматологи могут сказать, занимались ли вы недавно оральным сексом или нет

Недавно пользователь TikTok, cianmcbrien, опубликовал видео с подписью «Только что узнал, что дантист может увидеть, делал ли кто-то [минет] или… Читать далее

20/02/2021

Почему орбита МКС находится именно на расстоянии около 400 км от земли?

Высота орбиты МКС постоянно меняется в диапазоне от 340 до 417 км над уровнем моря,… Читать далее

19/02/2021

Как связаны между собой разделы физики

Доминик Воллиман, физик и популяризатор науки, создал карту разделов физики, науки, которая разделена условно на… Читать далее

17/02/2021

Может ли мозг противостоять мнению большинства?

Ученые НИУ ВШЭ узнали, что несовпадение с окружающими во мнении оставляет «след» в активности мозга,… Читать далее

14/02/2021

Генератор Пенроуза на пальцах™

эпиграфМанит, манит, манит карусельВ путешествие по замкнутому кругу.Любовь Успенская — Карусель Люди, не вполне хорошо… Читать далее

14/02/2021