Вопрос выживания при острой инфекции зависит не только от способности иммунитета уничтожать патогены, но и от устойчивости органов к повреждениям. Биологи сосредоточились на изучении сепсиса — состояния, при котором иммунная система атакует собственный организм.
Смертельный дар молодости: как ген, защищающий юных, убивает стариков
Ученые из Института биологических исследований Солка обнаружили, что механизмы выживания при тяжелых инфекциях кардинально меняются с возрастом. Исследование на мышах показало, что ген, защищающий сердце молодых особей от гибели при сепсисе, становится главной причиной смерти у пожилых, вызывая стремительную атрофию тканей.
Юный и пожилой возраст отличаются глубокой перестройкой работы генов. Unsplash
Описанный учеными феномен тесно связан с концепцией антагонистической плейотропии. Это эволюционная теория, согласно которой природа отбирает гены, максимально полезные для организма в период размножения (в молодости), даже если эти же гены вызывают болезни и смерть в глубокой старости. Эволюции «выгодно», чтобы особь выжила и дала потомство сейчас, а то, что этот же механизм разрушит сердце через десятилетия, не имеет значения для сохранения вида.
В ходе экспериментов выяснилось, что ключевую роль в этом процессе играет ген Foxo1. У молодых мышей он выступает в роли стража: поддерживает работу сердца и помогает пережить «цитокиновый шторм». Но по мере старения организма правила игры меняются. Тот же самый генетический механизм, который обеспечивал выносливость в юности, в преклонном возрасте начинает работать против хозяина, буквально разрушая сердечную мышцу.
Бактерии Staphylococcus aureus (искусственно окрашенные) были введены мышам, чтобы вызвать тяжелое состояние, называемое сепсисом.
Это открытие переворачивает представление о дегенерации иммунитета, доказывая, что старость — это не просто ослабление защиты, а полная перестройка биологических алгоритмов выживания. Статья опубликована в журнале Nature.
Новая стратегия спасения
Исследователи пошли дальше и попробовали «отключить» ген Foxo1 у пожилых подопытных. Результат оказался поразительным: мыши, которые должны были погибнуть, выжили. Это подтвердило, что блокировка определенных функций, полезных в молодости, может стать ключом к лечению стариков.
Юный и пожилой возраст отличаются глубокой перестройкой работы генов.
Соавтор работы Джанель Эйрс подчеркивает оптимистичный характер открытия: «Старение меняет правила выживания, но оно не исключает возможности защиты».
Полученные данные указывают на необходимость разработки принципиально разных методов терапии для разных возрастных групп. Если для спасения молодого человека нужно стимулировать определенные белки, то для пожилого пациента эта же стимуляция может оказаться фатальной. Работа открывает путь к созданию персонализированных лекарств от сепсиса, учитывающих биологический возраст тканей.