Учените откриха начин за обръщане на стареенето с помощта на електричество

В последно време сме свидетели на редица изключително смели твърдения в областта на дълголетието и борбата със стареенето – от хранителни добавки, за които се твърди, че удължават човешкия живот, до експериментални лекарства, способни да увеличат продължителността на живота при мишките с до 30%. На този фон едно ново и революционно изследване, публикувано в престижното научно списание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), предполага, че целенасочените електрически импулси могат да се използват успешно за обръщане на някои от основните признаци на стареене. За момента този зашеметяващ ефект е установен при асцидиите (известни в научните среди още като туникати или морски шприцове) – деликатни морски създания, които учените използват редовно в своите опити поради изненадващо голямата им генетична прилика с хората. Изследванията категорично определят, че излагането на тези организми на кратки контролирани изблици на електричество може драстично да подобри функцията на техните стволови клетки, да ускори регенерацията на тъканите и да удължи общата им продължителност на живота.

Разбира се, това откритие в никакъв случай не означава, че настоящите резултати могат автоматично и веднага да се приложат директно върху хора. Това обаче е ясен фундаментален знак, че електричеството теоретично може да бъде разгърнато като мощен инструмент за възстановяване и обръщане на щетите в затихващите или увредени биологични системи. По време на проведеното научно проучване изследователите са наблюдавали реакция, която описват като остър отговор на „рестартиране и отскок“ (reboot and rebound). При този специфичен феномен протеините и клетъчните структури, които позволяват на мускулната клетка да се съкращава, първоначално стават по-малко активни, но непосредствено след това се отчита мощен и рязък скок в метаболитната активност до значително по-високи нива. Този процес по удивителен начин имитира естествената реакция на живия организъм след преминаването през интензивни физически упражнения и тренировки.

Асцидиите са избрани за този експеримент поради две ключови причини. Първо, те притежават уникалната способност да подменят и обновяват изцяло своите жизненоважни тъкани всяка седмица, което се случва чрез медииран от стволови клетки биологичен процес на изграждане на нови органи буквално от нулата. Второ, тези морски обитатели споделят приблизително 70% от своя генетичен материал с човека. Големият въпрос, който стои пред съвременната наука оттук нататък, е дали абсолютно същият клетъчен механизъм може да се окаже толкова ефективен и в човешката биология.

Как точно работи терапията срещу стареене?

Асцидиите представляват торбовидни морски животни, които често се заселват заедно и образуват големи колонии, прикрепени трайно към подводните скали или към самото морско дъно. Въпреки че живеят в общности, всяко отделно създание притежава своя напълно независима нервна система и сърце. Изследователският екип е използвал специализирано устройство, много подобно по своята функция на медицинския пейсмейкър, за да достави кратки, прецизни импулси от електричество до колониите от асцидии.

Резултатите се оказали смайващи: третираните създания не само станали видимо по-здрави, по-едри и развили по-светла пигментация, но също така демонстрирали много по-силни и категорични признаци на растеж и повишена фертилност (плодовитост). В хода на експеримента е доказано, че само три цикъла от петминутни електрически импулси допринасят за биологични ползи, които продължават в рамките на месеци след това.

Когато учените направили детайлен молекулярен анализ на това кои конкретни гени в асцидиите се включват или изключват след проведеното електрическо третиране, те открили радикални промени в множество ключови биологични процеси. Терапията е повлияла директно върху това как клетките произвеждат и усвояват жизнената си енергия, как растат и се делят, как стволовите клетки се активират за ремонт на тялото, как се поправя увредената ДНК структура и как имунната система реагира на външни заплахи.

Моделът на гените, които електрическите импулси са „събудили“ и активирали, изглеждал поразително сходен с генетичния модел, който се проявява в организмите на животните след сериозно физическо натоварване. При бозайниците физическите упражнения задействат специфичен тип имунни клетки, наречени макрофаги, променяйки начина, по който техните гени функционират – и реакцията на асцидиите към електричеството се оказала почти идентична.

Бъдещето на изследванията за дълголетие

Въпреки че идеята за цялостно спиране и обръщане на процесите на стареене моментално привлича общественото внимание и генерира сериозен медиен интерес, важно е да се разбере какво точно са направили учените в реалност. Те са успели да неутрализират и обърнат уврежданията, свързани с възрастта, в рамките на един сравнително прост като структура организъм. Това постижение само по себе си е изключително впечатляващо, тъй като стволовите клетки са фундаменталният двигател за поддържането, регенерацията и ежедневното възстановяване на тъканите в по-сложните тела. По-дълбокото и детайлно разбиране на това как точно можем да „презаредим“ тези клетки, може в близко бъдеще да послужи за разработването на напълно нови терапии срещу свързания с възрастта физиологичен спад, както и срещу безплодието и редица тежки дегенеративни заболявания.

В официално прессъобщение, разпространено от престижния Станфордски университет, изследователите изразяват силен оптимизъм и надежда по отношение на бъдещото преминаване към реални човешки приложения. Този позитивизъм се дължи главно на факта, че електричеството вече се използва масово, успешно и напълно безопасно в съвременния медицински контекст – най-вече чрез добре познатите ни устройства, които регулират сърдечния ритъм.

Следващото голямо предизвикателство, пред което се изправят авторите на проучването, е да установят дали същите тези клетъчни пътища за подмладяване и регенерация могат да бъдат безопасно и целенасочено активирани в конкретни популации от човешки клетки, като например кръвните стволови клетки. Макар това откритие да не представлява митичния и дълго търсен „извор на младостта“, неговите констатации носят безценен принос към нарастващия обем от съвременни научни изследвания, които разглеждат стареенето не като някаква фатална и неизбежна съдба, а по-скоро като състояние, което може да бъде контролирано, ремонтирано или дори частично обърнато.