Исследователи из Института Лейбница по изучению старения (FLI) в Йене обнаружили ключевой механизм, влияющий на старение мозга. Работа, опубликованная в журнале Nature Communications, показывает, что с возрастом белковый состав мозга претерпевает фундаментальные изменения, которые напрямую сказываются на памяти, скорости реакции и риске нейродегенеративных заболеваний.
Центральную роль в этом процессе играет убиквитинирование — химическая модификация, при которой к белкам прикрепляется небольшая молекула убиквитина. Этот процесс действует как молекулярный переключатель, определяя судьбу белка: останется ли он активным, изменит свою функцию или будет уничтожен. Ученые выяснили, что в стареющем мозге мышей эта тонко настроенная система начинает давать сбои. Метки накапливаются хаотично, а некоторые теряются, что приводит к дисбалансу.
Особое внимание в исследовании уделено протеасоме — клеточной машине по утилизации поврежденных белков. С возрастом ее эффективность снижается, и белки, помеченные на уничтожение, вместо того чтобы быть переработанными, начинают накапливаться. По оценкам исследователей, около трети возрастных изменений в убиквитинировании связано именно с ослаблением работы протеасомы. Это накопление «мусора» делает мозг уязвимым и способствует снижению его функций.
Однако есть и обнадеживающие новости. Эксперименты показали, что кратковременное изменение диеты может существенно повлиять на эти процессы. Пожилых мышей перевели на умеренное ограничение калорий в течение четырех недель, и это привело к удивительным результатам: паттерны убиквитинирования в некоторых белках вернулись к более молодому состоянию.
Доктор Алессандро Ори подчеркивает, что питание даже в пожилом возрасте способно воздействовать на молекулярные процессы в мозге, хотя и не на все одинаково. Это открытие открывает новые перспективы в понимании связи между диетой, белковым балансом и развитием таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Убиквитинирование может стать чувствительным биомаркером старения и потенциальной мишенью для будущих терапий.
