Парадокс гренландских акул: долгожители с хронической болезнью сердца

Гренландские полярные акулы, чей возраст может достигать 500 лет, преподнесли ученым неожиданную загадку. Оказалось, что эти рекордсмены по долголетию среди позвоночных живут с сердцем, которое демонстрирует все классические признаки глубокой старости и серьезных повреждений паразитами. Однако эти, казалось бы, критические изменения не мешают акулам охотиться и процветать на протяжении веков.

Загадка природы

Новое исследование, опубликованное в журнале New Scientist, выявило удивительный парадокс. Ученые проанализировали сердца шести взрослых гренландских акул и обнаружили в тканях выраженный фиброз – обширное рубцевание, при котором мышечные волокна замещаются жесткой соединительной тканью. Для сравнения, у человека такой уровень фиброза неизбежно приводит к сердечной недостаточности, серьезно ограничивая жизнь. Более того, в клетках сердечной мышцы акул нашли огромные скопления «возрастного пигмента» липофусцина и маркера окислительного стресса нитротирозина – веществ, которые считаются индикаторами клеточного износа и повреждений.

Автор исследования Алессандро Челлерино из Высшей нормальной школы в Пизе назвал эти результаты «поистине поразительными». Особый контраст создает тот факт, что другие органы акул, например глаза, демонстрируют удивительную устойчивость к старению и онкологическим заболеваниям.

Для проверки гипотезы ученые сравнили образцы с сердцами двух других видов рыб: черной колючей акулы-светлячка (продолжительность жизни до 11 лет) и африканской годовой рыбки нотобранхиуса (несколько месяцев). У этих видов столь выраженного фиброза обнаружено не было, что указывает на уникальность феномена гренландских акул.

Секрет долголетия – в приспособлении

Это открытие заставляет по-новому взглянуть на стратегии долголетия в природе. Ранее считалось, что секрет долгой жизни кроется в максимальном предотвращении повреждений клеток. Однако гренландские акулы, по всей видимости, избрали иную тактику – толерантность. Их организм не столько избегает возрастных изменений, сколько научился с ними сосуществовать, поддерживая жизненно важные функции даже при значительных структурных повреждениях сердца.

Ученые предполагают, что такой феноменальной устойчивости способствуют несколько факторов. Во-первых, это крайне медленный метаболизм и низкая температура среды обитания, сводящие нагрузку на сердечно-сосудистую систему к минимуму. Во-вторых, генетические исследования выявили у этого вида уникальные мутации, усиливающие активность белка NF-kB, который играет ключевую роль в восстановлении ДНК и подавлении воспалений. Наконец, данные указывают на то, что метаболическая активность в мышцах этих акул не снижается с возрастом, что также может быть важнейшим элементом их «вечной молодости».

Поле для изучения

Открытие, сделанное при изучении гренландских акул, имеет далеко идущие последствия для геронтологии. Оно бросает вызов традиционным представлениям о том, что старение и болезни – неразделимые понятия. Возможно, будущие исследования в области продления здоровой жизни человека будут сосредоточены не только на борьбе с повреждениями, но и на поиске механизмов, позволяющих организму сохранять функциональность, несмотря на них. Как отмечает профессор Жоао Педро Магальяйнс из Бирмингемского университета, эта работа ярко демонстрирует, насколько неполно наше понимание молекулярных основ старения, и подчеркивает необходимость изучать таких экстремальных долгожителей.