Гипоталамус - ключ к старению

В то время как поиск «фонтана молодости» продолжается, «фонтанстарения» - область мозга, называемая гипоталамусом - возможно, уже найден. Впервые ученые Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine) Иешива-университета (Yeshiva University) показали на мышах, что гипоталамус контролирует старение всего организма. Открытие специфически связанного со старениемсигнального пути открывает новые возможности в борьбе с возрастными заболеваниями и в увеличении продолжительности жизни.

Работа опубликована в он-лайн издании журнала Nature.

«Ученые давно задавались вопросом, стареют ли различные ткани организма независимо друг от друга или этот процесс активно регулируется каким-то одним органом», - говорит руководитель исследования профессор кафедры молекулярной фармакологии Дуншэн Цай (Dongsheng Cai), MD, PhD. «Как становится ясным из нашего исследования, многие аспекты старения контролируются гипоталамусом. Особенно интересно то, что изменить сигналинг в гипоталамусе и тем самым замедлить процесс старения и увеличить продолжительность жизни вполне возможно - по крайне мере, у мышей».

Гипоталамус, расположенная глубоко внутри мозга структура размером с миндальный орех, как известно, играет важнейшую роль в росте, развитии, размножении и обмене веществ. Доктор Цай предполагает, что гипоталамус может играть ключевую роль и в старении, оказывая влияние на весь организм.

Профессор кафедры молекулярной фармакологии Дуншэн Цай(Dongsheng Cai), MD, PhD. (Фото: einstein.yu.edu)

«По мере старения организма, - объясняет ученый, - можно обнаружить изменения воспалительного характера в различных тканях. Воспаление участвует и в развитии различных возрастных заболеваний, таких как метаболический синдром, сердечно-сосудистые и неврологические заболевания и многие виды рака».

За последние несколько лет доктор Цай и его коллеги показали, что вызванные воспалением изменения в гипоталамусе приводят к развитию различных компонентов метаболического синдрома.

Чтобы узнать, как гипоталамус влияет на старение, доктор Цай решил изучить гипоталамическое воспаление, сосредоточив внимание на белковом комплексе - транскрипционном факторе NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, энхансер легкой цепи типа каппа активированных В-клеток).

«В развитие воспаления вовлечены сотни молекул, и NF-kB находится прямо в центре этой регуляторной карты», - объясняет доктор Цай.

В данном исследовании он и его группа показали, что активация пути NF-kB в гипоталамусе мышей значительно ускоряет старение, о чем свидетельствуют различные физиологические, когнитивные и поведенческие тесты.

«У мышей наблюдалось сокращение толщины кожи и снижение силы и размеров мышц, а также способности к обучению - и все это показатели старения. Активация этого пути способствовала системному старению, сокращающему продолжительность жизни», - комментирует Цай.

С другой стороны, исследователи установили, что блокирование пути NF-kB в гипоталамусе мышей замедляет старение и увеличивает среднюю продолжительность жизни животных примерно на 20 процентов (по сравнению с контрольной группой).

Активация NF-кВ в нейронахгипоталамуса с возрастом усиливается (левый столбец), в то время как общее количество нейронов (средний столбец) и общее количество клеток всех типов (правый столбец) в гипоталамусе поддерживается на относительно постоянном уровне у всех возрастных групп. (Nature)

Кроме того, исследователи установили, что активация NF-kB-пути в гипоталамусе вызывает снижение уровня синтезируемого в нем гонадотропин-рилизинг-гормона(gonadotropin-releasing hormone, GnRH, ГнРГ). Поступление в кровь ГнРГ, как правило, связано с размножением. Предположив, что снижение поступления ГнРГ из мозга в кровь может способствовать старению всего организма, исследователи ввели этот гормон в один из желудочков гипоталамуса старых мышей и наблюдали поразительные результаты: инъекции гормона защищали животных от нарушения нейрогенеза (образования новых нейронов в головном мозге), ассоциируемого со старением. Ежедневное введение ГнРГ в течение длительного периода оказало на старых мышей благоприятное воздействие: у животных замедлилось возрастное снижение когнитивных способностей, вероятно, в результате положительного влияния на нейрогенез.

По словам доктора Цая, предотвращение развития вызываемого гипоталамусом воспаления и усиление нейрогенеза посредством ГнРГ-терапии - две потенциальные стратегии увеличения продолжительности жизни и лечения возрастных заболеваний. Метод уже готов для лицензирования.

По материалам

Hypothalamus and Aging. Brain Region May Hold Key to Aging

Аннотация к статье Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-β, NF-κB and GnRH