Хибернацията на лемурите връща часовника им назад в клетъчното стареене

Освен оредялата коса и бръчките по лицето има много промени, свързани с възрастта, които започват в клетките ни, дори в нашата ДНК, която може да се износва с течение на времето, докато остаряваме.

Някои същества имат начин да обърнат този процес, поне временно. Например дебелоопашатия лемур джудже от Мадагаскар. Този примат с размер на хамстер може да върне часовника на клетъчното стареене и за момент да се противопостави на времето по време на годишния сезон на хибернация, според ново изследване, проведено от екип от университета Дюк и Калифорнийския университет в Сан Франциско.

Това става благодарение на малки капачки в краищата на техните хромозоми, наречени теломери. Те работят като пластмасовите накрайници на връзките на обувките, които ги предпазват от разплитане.

Всеки път, когато една клетка се дели, малки части от нейните теломери се губят в процеса, така че теломерите стават по-къси с възрастта.

Неща като хроничен стрес, заседнал начин на живот и недоспиване могат да ги накарат да намалят още по-бързо. В крайна сметка теломерите стават толкова тънки, че вече не осигуряват защита и клетките губят способността си да функционират.

Но дебелоопашатите лемури джуджета (Cheirogaleus medius) имат начин да предпазят теломерите си от скъсяване и дори да ги направят по-дълги, като ефективно подмладяват клетките си, поне за известно време според проучване, публикувано в списание Biology Letters.

Примат с размер на хамстер от Мадагаскар, дебелоопашатият лемур джудже (Cheirogaleus medius) е нашият най-близък генетичен роднина, за който е известно, че спи зимен сън. Те също така са склонни да живеят по-дълго, отколкото бихте очаквали предвид техния размер. Ново изследване разкрива потенциален механизъм против стареене в техните клетки. Кредит: Lydia Greene

Всичко това се случва по време на хибернация, разказва водещият автор Марина Бланко (Marina Blanco) от университета Дюк. Когато зимата настъпи, лемурите джуджета изчезват в хралупите на дървета или в подземни дупки, където прекарват до седем месеца всяка година в състояние на хибернация.

Това е тактика за оцеляване за преминаване през времена, когато храната е в недостиг.

По време на този период на метаболитен забавен каданс сърдечната им честота се забавя от около 200 удара в минута до по-малко от осем, те стават хладни на допир и си поемат въздух само веднъж на всеки 10 минути.

Хиберниращите лемури джуджета могат да останат в това студено състояние на готовност за около седмица, преди да се наложи да се затоплят за кратко и това е моментът, в който наваксват съня си. След това се установяват отново в оцепенение, докато чакат да се върне сезонът на изобилието.

За целите на изследването изследователите са проследили 15 лемури джуджета в Центъра за лемури на Дюк (Duke Lemur Center) преди, по време и след хибернация, ттествайки ги с букален тампон (начин за събиране на ДНК от клетките от вътрешната страна на бузата), за да проследят как техните теломери се променят с течение на времето.

За да им помогнат да заспят зимен сън, изследователите постепенно намаляват термостата от 25 градуса по Целзий до 10°, за да симулират зимните условия в естественото местообитание на лемурите и им предоставят изкуствени дупки, където да могат да се свият и да изчакат студа.

На една група животни е предложена храна, ако са будни и активни. Другата група не яде, не пие и не се движи през месеците на зимен сън, живеейки от мазнините, натрупани в опашките им, както биха направили в дивата природа.

Обикновено дължината на теломерите намалява с течение на времето, тъй като всеки етап от клетъчното делене се износва.

Но генетичното секвениране разкри, че по време на хибернация теломерите на лемурите не се скъсяват – те всъщност стават по-дълги.

Сякаш, докато минават месеците на хибернация, те връщат младостта на клетките.

"Резултатите бяха в обратната посока на това, което бихте очаквали", разказва Грийн.

"Първоначално си помислихме, че нещо не е наред с данните", добавя тя. Но съавторът на Калифорнийския университет в Сан Франциско Дана Смит (Dana Smith) от лабораторията на Елизабет Блекбърн (Elizabeth Blackburn) – която сподели Нобеловата награда за 2009 г. за откриване как теломерите се възстановяват – потвърждава констатациите.

Като цяло теломерите са станали по-дълги при лемури, които са преживели по-дълбоки пристъпи на анабиоза.

За разлика от това, лемурите, които се "събудиха", за да ядат, имаха дължини на теломерите, които останаха относително стабилни по време на изследването.

Промените при лемурите са временни. Две седмици след като животните излизат от хибернация, изследователите отбелязват, че теломерите им са се върнали към дължината си преди хибернацията.

Удължаването може да е механизъм за противодействие на някакво увреждане на клетките, което иначе би могло да възникне по време на техните периодични фази на затопляне, обяснява Бланко.

Подобно на припалването на кола, след като е престояла неизползвана в студено време, тези драстични метаболитни обороти "наистина подлагат нтялото на екстрени изпитания, от нула до 100", добавя Грийн.

Подобен феномен на удължаване наскоро е наблюдаван при хора, които са преживели други стресови ситуации, като например прекарване на една година на борда на Международната космическа станция или живот в продължение на месеци под вода.

Кредит: David Haring, Duke Lemur Center

Чрез удължаване на теломерите си лемурите могат ефективно да увеличат броя пъти, в които клетките им могат да се разделят, като по този начин добавят нов живот към клетките си в стресиращ момент, обяснява Бланко.

Изглежда, че работи – лемурите джуджета могат да живеят до два пъти повече от другите примати с техния размер.

Галаго, примат с подобен размер, който не спи зимен сън, живее около 12 или 13 години, докато е записано, че дебелоопашатите лемури джуджета оцеляват до близо 30 години.

Дълголетието и възстановяването на теломерите "може да са свързани, но все още не знаем със сигурност", предупреждава Бланко.

Как точно лемурите увеличават теломерите си също все още е загадка.

Но разбирането как го правят може да помогне на изследователите да разработят нови начини за предотвратяване или лечение на свързани с възрастта заболявания при хората, без да увеличават рисковете от неуспешно клетъчно делене, което може да доведе до рак, коментират изследователите.

Справка: "Food Deprivation is Associated With Telomere Elongation During Hibernation in a Primate," Marina B. Blanco, Dana L. Smith, Lydia K. Greene, Jue Lin and Peter H. Klopfer. Biology Letters, Feb. 12, 2025. DOI: 10.1098/rsbl.2024.0531

Източник: Hibernating Lemurs Can Turn Back the Clock on Cellular Aging, Duke University.

Още по темата

14/02/2025

Медицина

Революционно изследване разкрива как естествено да се намалят признаците на стареене

04/06/2024

Човекът

Науката напредва в борбата срещу стареенето. Но искаме ли да живеем вечно?

20/10/2022

Животът

Човешката хибернация е реална - ето как би могла да се осъществи

21/09/2022

Животът

Можем ли да живеем по-дълго? Откритие на физик в областта на теломерите