Ученые из Бельгии и Германии экспериментально доказали, что голодание и физические упражнения на выносливость предотвращают скорое укорачивание теломер и потому замедляют старение организма. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
На первом этапе опытов генетики проанализировали концевые участки хромосом человека и обнаружили там белок PGC-1α. Протеин взаимодействует с теломерами на участке, где происходит транскрипция молекулы TERRA. Последняя представляет собой некодируемую РНК, обеспечивающую целостность теломер.
На втором этапе ученые обнаружили, что белок PGC-1α участвует в энергетическом обмене клетки. В частности, протеины выступают в роли переключателей, запускающих транскрипцию молекулы TERRA при появлении различных стимулов, в частности, физических упражнений на выносливость и ограничения калорийности.
Проведенные учеными на десяти здоровых добровольцах эксперименты показали, что за 45 минут езды на велосипеде в скелетных мышцах последних выросло количество молекул TERRA. В свою очередь это положительно коррелировало с активацией фермента AMPK, участвующего в запуске PGC-1α.
Наблюдения за велосипедистами и эксперименты с культивируемыми мышечными клетками человека позволили ученым предположить, что транскрипция молекулы TERRA регулируется ферментом AMPK, выработка которого происходит после физических упражнений и при голодании. Исследование ученых экспериментально подтверждает эффективность физических упражнений и голодания в качестве мер по задержке старения.
Теломеры представляют собой концевые участки хромосом, которые, как считается, выполняют защитную функцию в хромосомах. Начиная с младенчества их размеры постепенно сокращаются: в среднем до двух раз к зрелому возрасту и до четырех — к пожилому. Как считают ученые, это является одной из причин старения организма человека.