II.7.1 Голый землекоп: разгадка жгучей тайны В. Горбуновой и А. Селуяновым?
Голый землекоп — уникальное млекопитающее (из отряда грызунов) размером с мышь. Имеет максимальную продолжительность жизни более 32 лет, что по крайней мере в 8 раз превышает таковую для мышей. У землекопов 1) не описано случаев заболеваний раком и 2) отсутствуют практически все извесные науке старческие болезни. В 2013 г В. Горбунова, А. Селуянов и сотрудники обнаружили ту особенность голого землекопа, которая могла бы объяснить сразу оба упомянутые выше удивительные свойства, а с ними и необычайное долгожительство этого африканского зверька [356].
Оказалось, что гиалуронан, внеклеточный неразветвленный полисахарид, состоящий из димеров глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина, а) имеет впятеро большую молекулярную массу, чем у мыши, морской свинки и человека, б) быстрее образуется гиалуронанситазой-2 из-за измененной первичной структуры этого фермента, в) медленней распадается благодаря сниженной активности ферментов, расщепляющих этот полисахарид, и г) прочнее связывается с сигнальными гиалуронановыми рецепторами на поверхности клеток. Также было выяснено, что сигнал, передаваемый высокомолекулярным гиалуронаном, связавшимся с рецептором, противоположен по знаку сигналу от низкомолекулярных гиалуронанов. Он тормозит митоз и препятствует воспалению, в то время как мелкие гиалуронаны стимулируют как митоз, так и воспаление. Крупные гиалуронаны — ключевой компонент раннего контактного торможения размножения клеток — явления, обнаруженного в той же группе и объясняющего природу устойчивости землекопов к раковым заболеваниям [299]. Поразительно, что те же вещества оказались ответственными за предотвращение также и других возрастных патологий, а значит и отсутствие старения у этого животного, вероятность смерти которого не увеличивается с возрастом.
Паралельно была решена еще одна загадка жизни голого землекопа: его клетки не уходят в апоптоз при добавлении перекиси водорода к клеточной культуре. Как утверждает В. Горбунова (личное сообщение), достаточно регулярно отмывать клетки землекопа от гиалуронана, чтобы H2O2 вновь стала индуктором их апоптоза. Антиапоптозный эффект гиалуронана может объясняться как прямым антиоксидантным действием полисахарида, свойственным сахарам, так и нарушением апоптозного каскада под действием сигнала от АФК, посылаемого внуть клетки рецептором, связавшим гиалуронан (вспомним упомянутое выше антивоспалительное влияние крупных гиалуронанов). Второе объяснение представляется нам более правдоподобным, т. к. дает ключ к пониманию еще одного парадокса голого землекопа: уровень митохондриальных активных форм кислорода (мАФК) и продуктов перекисного окисления у землекопа выше, чем у мыши, в результате чего он выпадает из правила «много АФК — мало живешь» (см. рис. II.6.5.2 на 164 странице нашей книги). Можно полагать, что у землекопа апоптозный каскад выключен где-то после АФК и продуктов окисления ими клеточных компонентов. Торможение апоптоза гиалуронаном препятствует уменьшению количества клеток в органах и тканях, тормозя, тем самым, реализацию программы старения (рис. П.7.1).
Рис. II.7.1.
В конце октября 2013 г. В. Горбунова, А. Селуянов и их сотрудники из Рочерстерского университета в США опубликовали еще одно сообщение [10], на этот раз об открытии необычных свойств структуры и функции рибосомы голого землекопа. Оказалось, что молекула РНК большой (28S) субчастицы этих рибосом разрезана на две части, одна из которых достроена в месте разрыва уникальной рибонуклеотидной последовательностью длиной в 118 нуклеотидов. Измененная рибосома землекопа образует белок с той же скоростью, что и обычная, но при этом делает гораздо меньше ошибок в считывании информационной РНК. Подобная (но не идентичная) структура рибосомы была ранее обнаружена у южноафриканского крысосоподобного грызуна туко-туко (Ctenomus), но пока не известно, как это сказывается на точности работы рибосом зверька. Туко-туко, как с землекоп, живет большими колониями (до 200 особей), но каждая пара занимает отдельную нору, в которой она успешно размножается, т. е. репродуктивная способность, в отличие от землекопа, не монополизирована царицей. Продолжительность жизни туко-туко всего 3 года, что более чем на порядок короче, чем у землекопа. Принципиальное значение для интерпретации полученных данных будет иметь измерение точности работы рибосом туко-туко.
