Бактерия, производящая магниты, увеличила среднюю продолжительность жизни червей C. elegans более чем на 43%, одновременно помогая защитить их неврологическое и кишечное здоровье. Исследователи связали большую часть этого эффекта с подавлением ферроптоза - разрушительной формы клеточной смерти, связанной с накоплением железа и окислительным стрессом.
Исследователи под руководством профессора Ань Сюй из Хэфэйских институтов физических наук Китайской академии наук обнаружили, что магнитотактическая бактерия (МТБ) Magnetospirillum magneticum AMB-1 (AMB-1) может продлевать здоровую продолжительность жизни у модели Caenorhabditis elegans . Команда также определила основной механизм этого эффекта - подавление формы клеточной смерти, известной как ферроптоз.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Free Radical Biology and Medicine .
Магнитные бактерии и здоровое старение
Старение постепенно снижает нормальные физиологические функции и повышает риск развития многих хронических заболеваний. Исследователи изучают лекарственные препараты и генетические подходы в качестве возможных стратегий борьбы со старением, но вопросы безопасности и практического клинического применения остаются.
Магнитотактические бактерии (МТБ) предлагают совершенно иной подход. Эти микроорганизмы содержат специализированные структуры, называемые магнетосомами, и продемонстрировали хорошую биосовместимость. Они уже привлекли внимание благодаря потенциальным возможностям применения, включая доставку лекарств и лечение рака, но их возможное влияние на старение изучено гораздо меньше.
Для изучения этого вопроса исследователи протестировали штамм MTB AMB-1 на Caenorhabditis elegans , широко используемом модельном организме для исследований старения.
Продолжительность жизни увеличилась более чем на 43%.
Черви, обработанные AMB-1, жили значительно дольше. Средняя продолжительность их жизни увеличилась на 43,39%, а лечение также помогло сохранить неврологические функции и целостность кишечника у более старых червей.
Затем команда исследовала, играет ли производство магнетосом важную роль в этом эффекте. Результаты показали, что способность производить магнетосомы играет важную роль в продлении продолжительности жизни.
AMB-1 дикого типа оказывал более выраженный эффект увеличения продолжительности жизни, чем обратимо немагнитотактический RNM-AMB-1. В отличие от него, немагнитотактический NM-AMB-1 не увеличивал продолжительность жизни.
Блокирование связанной со старением формы клеточной смерти
Дальнейшие эксперименты дали подсказки о том, как AMB-1 оказывает свое действие. Бактерии уменьшили накопление железа и снизили перекисное окисление липидов у червей, изменения, которые подавили связанный со старением ферроптоз.
Ферроптоз - это форма клеточной смерти, связанная с накоплением железа и окислительным повреждением жиров внутри клеток. Генетический анализ показал, что в регуляции продолжительности жизни, опосредованной AMB-1, участвуют несколько связанных с ферроптозом сигнальных путей, включая гены ftn-1 , bli-3 и ads-1 .
По словам исследователей, полученные результаты устанавливают новую микробную стратегию для омолаживающего воздействия и предоставляют основополагающие доказательства, которые могут способствовать более широкому применению микобактерий туберкулеза в гериатрической медицине.
