Наукове дослідження показало, що білки тихоходів здатні сповільнити метаболізм в людських клітинах

Щоб зрозуміти, як тихоходи здатні виживати навіть в найбільш екстремальних умовах, науковці змусили людські клітини виробляти білки цих дивовижних тварин. Що вдалося з'ясувати?

Дослідження було опубліковане в журналі Protein Science. Вченим вдалося дізнатися, що білки тихоходів, поміж іншого, сповільнюють метаболізм клітин. Тому припускається, що вони допоможуть у сповільненні процесу старіння у людей та збереженні людських клітин живими протягом довгого періоду часу.

Хто такі тихоходи і що особливого в їхніх білках

Тихоходи (Tardigrada) — це мікроскопічні тварини, які здавна відомі своєю здатністю виживати в будь-яких умовах. Наприклад, вони змогли витримати космічну радіацію зовні МКС та навіть замороження. Попри те, що найбільше тихоходи полюбляють вологе середовище, вони можуть вижити після повного висихання.

Вченим відомо, що у цьому їм допомагають білки CAHS, що присутні в цитозолі та ядрі клітин. Коли ці клітини висихають, то формують ніби мережу гелеподібних гранул та молекул, яка і захищає структуру від критичної деформації. Проте, дотепер науковці не могли зрозуміти, як саме формується цей гель і чи він насправді там необхідний для захисної дії білків. Вчені провели досліди з тихоходами, помістивши їх у клітини організму людини.

Для вивчення були обрані білки CAHS D, які підтверджували в різних дослідах вміння до збільшення стійкості клітин до висихання. Вчені внесли гени, які відповідають за різні варіанти цих білків, в ембріональні клітини нирки людини, а після цього спостерігали, що з ними станеться після висихання. Як виявилося, під час зневоднення, CAHS D конденсувалися у фібрилятивну структуру, як і у тихоходів. Її присутність допомогла збільшити виживання клітин. Однак, було помічено, що виживальність збільшувалася і тоді, коли не було сформовано достатньо гелю.

Наступні досліди показали, що білки CAHS D мають ще одну здатність — вони сповільнюють метаболізм клітин. Як тільки клітини були повернені до водного середовища, вони змогли розчинити конденсовані в фібрили білки, повернувши клітинам нормальний рівень метаболізму.

Чим корисні чужі білки в людському організмі

Вже деякий час вчені розглядають можливості сповільнити метаболізм, щоб ввести клітини і організм в стан біостазису, коли припиняються всі життєві функції, але їх можна пізніше відновити. Таке допомогло б зберігати та трансплантувати органи і клітини, які в медицині використовуються, наприклад, для трансплантації. А ще білки тихоходів допоможуть зрозуміти, як можна сповільнити процес старіння у людей.