Французские ученые обнаружили, что вещество GDF11 вызывает у мышей состояние, похожее на эффект от диеты: животные худеют, не теряя при этом аппетита и оставаясь здоровыми. Это аргумент в пользу того, что переливание молодой крови пожилым реципиентам теоретически может сработать, потому что GDF11 — одно из веществ, которых в крови молодых животных и людей больше, чем в крови старых.

Работа опубликована в журнале Aging Cell.

Предположение, что переливание крови от молодого животного старому может продлить жизнь последнего, до сих пор вызывает множество споров. Результаты экспериментов на животных выглядят скорее оптимистично, однако касаются в основном лишь «омоложения» (то есть улучшения работы) отдельных органов — например, мозга или мышц — а не продления жизни как таковой.

Параллельно некоторые ученые пытаются применить эту технологию на людях. Однако переливать кровь целиком (тем более регулярно) небезопасно — может возникнуть иммунное отторжение. Поэтому геронтологи пытаются найти в молодой крови основные действующие вещества, чтобы применять их по отдельности.

Одним из кандидатов на роль такого «концентрата молодости» считается молекула GDF11. В ходе развития эмбриона GDF11 участвует в формировании плана строения тела, однако ее роль во взрослом организме пока остается спорной. Несмотря на то, что не во всех исследованиях воспроизводятся ее успехи в области «омоложения», ее продолжают пристально изучать. Несколько лет назад ученые ввели белок GDF11 в мозг пожилых мышей и, кроме ожидаемого усиления нейрогенеза, обнаружили внезапный эффект: животные похудели.

Поэтому Лида Катсимпарди (Lida Katsimpardi) и ее коллеги из Института Пастера предположили, что механизмы действия GDF11 могут быть чем-то похожи на ограничение калорий — еще один распространенный метод продления жизни модельным организмам. Исследователи вводили GDF11 в брюшную полость пожилым мышам и сравнивали их состояние здоровья с контрольной группой старых животных и с молодыми мышами. Инъекции проводили в течение недели, каждый день в 7 вечера — перед началом активной фазы дня у мышей.

После недельного курса пожилые мыши похудели примерно на 4 грамма. После этого их вес стабилизировался и оставался на уровне, сравнимом с молодыми мышами, в течение нескольких недель. Ученые подтвердили, что потеря веса была связана с уменьшением толщины жировой прослойки, а состояние мышц, судя по гистологическим препаратам, не изменилось.

Затем исследователи поставили аналогичный эксперимент с ограничением калорий: тоже взяли две группы пожилых мышей и одну из них посадили на суровую диету. У голодающих мышей в крови значительно выросла концентрация GDF11 — она превысила в полтора раза не только уровень белка в крови контрольных старых животных, но и в крови молодых.

Ученые предположили, что GDF11 может влиять на пищевое поведение у животных. Тем не менее, они подсчитали, что пожилые мыши, которые ввели GDF11, поглощают столько же пищи, сколько и контрольные животные. В тесте «открытого поля», где исследователи фиксируют траекторию движения мышей по пустому пространству, они обнаружили, что обе группы старых мышей проходят одинаковый путь. Следовательно, потеря веса не может быть вызвана гиперактивностью.

Наконец, они подсчитали количество поглощенной воды и выделенных экскрементов, а также измерили концентрации глюкозы, кортикостерона (гормона стресса) и лептина (гормона аппетита) в крови животных. Ни по одному из этих параметров существенных отличий обнаружить не удалось — значит, похудение не вызвано потерей аппетита.

Зато ученые заметили изменения в обмене веществ: у животных, которые получали GDF11 и сидели на диете, уровень инсулина в крови снизился в несколько раз по сравнению как с молодыми, так и с взрослыми не голодающими мышами. Кроме того, в крови пожилых мышей, которые получали GDF11, стало меньше IGF-1 (инсулиноподобного фактора роста-1).

Оба этих вещества — инсулин и ИФР-1 — отвечают за поглощение глюкозы клетками и запуск внутриклеточных анаболических процессов. Считается, что ограничение калорий тормозит избыточный синтез веществ в клетках и таким образом тормозит их изнашивание. В этом смысле действие GDF11 оказалось очень похоже на эффект от диеты. И это еще один аргумент в копилку сторонников омоложения с помощью молодой крови или, по крайней мере, одного из ее компонентов.