Одни из самых интересных подсказок к долгой и здоровой жизни могут скрываться в ДНК летучих мышей. Для своих небольших размеров некоторые из этих животных живут необычайно долго — и новое исследование связывает эту способность с особенностями иммунной системы и защиты от рака.
Исследователи проанализировали геномы восьми видов рода Myotis. Оказалось, что у более долгоживущих летучих мышей сильнее представлены гены, связанные с противодействием раку. При этом гены, имеющие отношение к продолжительности жизни, во многих случаях пересекались с генами, участвующими в защите от инфекций.
Один из самых впечатляющих примеров — ночница Брандта, Myotis brandtii. Одну такую летучую мышь пометили в Европе, а спустя 50 лет поймали снова. Для сравнения, близкородственная Myotis nigricans из Южной и Центральной Америки живёт всего около семи лет.
Чтобы понять, что происходит на уровне клеток, исследователи выращивали в лаборатории клетки, полученные из небольших образцов тканей крыльев. Затем их подвергали воздействию токсичных веществ, вызывающих серьёзные повреждения.
И здесь произошёл неожиданный поворот.
Клетки долгоживущей малой бурой ночницы, Myotis lucifugus, вместо усиленного запуска механизмов восстановления ДНК начали активнее включать гены, вызывающие гибель повреждённых клеток.
Иными словами, если клетку уже невозможно нормально спасти, организм предпочитает уничтожить её.
Исследователи ожидали практически противоположной реакции. Однако выяснилось, что похожей стратегией пользуются и слоны — ещё одни долгоживущие животные, устойчивые к раку. Повреждённой клетке не дают возможности продолжать существование и потенциально стать опасной.
Это показывает, что разные виды могли выработать необычные способы защиты организма от последствий клеточных повреждений. Изучение таких механизмов, считают учёные, может помочь лучше понять связь между старением, иммунитетом и раком.
Летучие мыши особенно интересны ещё и устройством своей иммунной системы. Она работает на необычно высоком уровне, позволяя животным контролировать опасное воспаление и одновременно жить с постоянными вирусными инфекциями, не заболевая.
При этом здоровые летучие мыши могут быть носителями огромного количества вирусов. Некоторые из них способны переходить к человеку.
Исследователи предполагают, что мощная иммунная защита летучих мышей может быть связана и с их чрезвычайной физической активностью. Хуан Мануэль Васкес сравнивает ночные полёты во время охоты за насекомыми с ежедневным преодолением нескольких ультрамарафонов.
Получается необычное сочетание: эти животные способны выдерживать огромные физические нагрузки, противостоять заболеваниям и эффективно защищаться от рака.
Генетический анализ выявил ещё одну любопытную закономерность. Когда исследователи находили ген, связанный с продолжительностью жизни летучих мышей, очень часто оказывалось, что тот же ген участвует во взаимодействии организма с вирусами. Такое совпадение встречалось значительно чаще, чем можно было бы ожидать случайно.
Особенно много у летучих мышей рода Myotis генов, производящих белки, взаимодействующие с вирусами, генетическая информация которых хранится в ДНК, например с герпесвирусами.
Такие белки могут как помогать вирусу, так и защищать организм от него. Один из вариантов защиты связан с усилением выработки интерферона — сигнального белка, участвующего в координации противовирусного иммунного ответа.
У людей и других приматов картина несколько иная: у них сильнее представлены гены белков, взаимодействующих с вирусами, генетическая информация которых хранится в РНК.
Исследователи считают, что различия между иммунной защитой человека и летучих мышей могут быть одной из причин, по которой некоторые вирусы после перехода между видами способны вызывать серьёзные заболевания.
Изучение летучих мышей поэтому интересно не только с точки зрения вирусов. Учёные пытаются понять, каким образом один организм одновременно справляется с инфекциями, сильными физическими нагрузками, повреждениями клеток и угрозой возникновения опухолей — и при этом у некоторых видов сохраняет способность жить десятилетиями.
Как отмечают авторы работы, если сравнивать долгоживущих животных — летучих мышей, слонов и китов, — можно обнаружить, что природа уже выработала собственные решения многих проблем, связанных со здоровьем и старением.
Теперь исследователи продолжают изучать клеточные механизмы, управляющие долголетием, а также то, как клетки летучих мышей регулируют иммунный ответ и одновременно защищают собственную ДНК.
