: 11.08.2025
«Восстановление» генетического механизма гибернации поможет человеку обрести суперспособности?
Животные, впадающие в спячку, выходят из нее «как новенькие»: происходящие во время «сна» значительные физиологические изменения с легкостью обращаются вспять. Это побудило ученых к поиску у человека генетических механизмов гибернации, которые могли бы запустить обратный отсчет развитию болезней обмена веществ и нейродегенеративных изменений
Многие млекопитающие, чтобы пережить неблагоприятные условия, такие как холод или засуха, переходят в «энергосберегающий режим». В целом обмен веществ замедляется настолько, что животное способно месяцами обходиться без еды и воды. Гибернация, или, проще говоря, спячка, сопровождается снижением частоты дыхания и сердцебиения, а также падением температуры тела практически до нуля, активность мозга замедляется до минимума.
Но при выходе из спячки происходит полное восстановление. Животные остаются здоровыми несмотря на длительный период неподвижности, а все нейродегенеративные изменения проходят без следа. Неудивительно, что гибернирующие животные в целом медленнее стареют и живут дольше.
Интересно, что в спячку впадают разные, в том числе эволюционно далекие друг от друга виды млекопитающих, от грызунов до приматов. Так что возникла гипотеза, что механизм гибернации, пусть и не в рабочем состоянии, но имеется и у других животных, включая человека. Но до сих пор попытки воспроизвести у людей состояние подобное гибернации или торпору (более мягкое состояние оцепенения) были безуспешными.
Ученые из Университета Юты (США) исследовали генетические основы регуляции метаболизма у грызунов, неспособных и способных впадать в спячку, – мышей и белок. Они охарактеризовали активность генов и изменения в структуре и организации материала хромосом в гипоталамусе – области мозга, участвующей в метаболической адаптации в разных состояниях (сытость, голодание, восстановление питания после голодания).
Поиск участков ДНК, которые помогают впадать в спячку, – задача, сравнимая с поиском иголки в огромном стоге сена. Поэтому исследователи искали генные последовательности, которые есть у большинства млекопитающих, но недавно (по эволюционным меркам) изменились у гибернирующих животных.
И такие участки нашлись – это кластер генов FTO (fat mass and obesity associated), которые кодируют белки, вовлеченные в обмен веществ, включая энергетический. Эти гены имеются и у человека, причем генетические варианты в этой области генома связаны с высоким риском ожирения.
Ученые выявили специфические для гибернирующих животных изменения в участках ДНК, расположенных рядом с локусом FTO. Это были последовательности, регулирующие генную активность, так что мутация даже в одном таком участке может менять активность сразу нескольких генов.
Исследователи внесли целенаправленные мутации в некоторые из этих регуляторных участков, чтобы оценить возможный эффект. Оказалось, что делеции (потеря участка ДНК) изменяли у мышей активность гена Fto, а также генов Irx3 и Irx5, влияющих на метаболизм, перестраивая программы работы зависимых от них генов. В результате у мутантных мышей могли происходить ускорение либо замедление набора веса, изменения способности восстанавливать температуру тела после торпора или общего уровня обмена веществ и т.п.
По-видимому, большинство эволюционных изменений в геноме, связанных с гибернацией, не привнесли какую-то новую, а, напротив, «нарушили» функцию отдельных участков ДНК. Другими словами, гибернирующие животные утратили ряд ограничений, которые в «норме» не дают реализоваться потенциальной гибкости механизма контроля метаболизма.
Что если и у людей можно снять такую блокировку – если весь необходимый для этого генетический код уже есть? Это могло бы стать ключом к решению проблемы лечения метаболических нарушений и возраст-зависимых заболеваний, таких как сахарный диабет 2-го типа и старческое слабоумие.
Фото: https/en.wikipedia.org
Публикации по теме:
Долголетие: от фантазий к технологиям продления здоровой жизни
Зимняя спячка как фактор долголетия летучих мышей
От оцепенения у грызунов – к анабиозу человека
: 11.08.2025 
