Каждая клетка нашего организма должна уметь утилизировать поврежденные или ненужные белки — этот клеточный механизм контроля качества критически важен для здоровья всего организма. Неисправности в системе переработки белка приводят к накоплению неправильно сложенных белков, которые засоряют клетку, нарушают ее функции и со временем ускоряют развитие заболеваний, включая нейродегенеративные состояния, такие как БАС и болезнь Альцгеймера.

И теперь исследование, проведенное Гарвардской медицинской школой, показало, что можно усилить способность клеток вычищать дефектные, токсичные или ненужные молекулы. Нужны лишь интенсивные физические упражнения, голодание и некоторые гормоны . Однако, обо всем по порядку.

Начнем с того, что существует путь, используемый организмом для быстрого включения молекулярного механизма, ответственного за удаление ненужного белка. Это убиквитин-протеасомный путь. Он включает в себя пометку дефектных или ненужных белков молекулами убиквитина — процесс, назван «поцелуем смерти»,   — при этом белки помечаются как негодные клеточным блоком — «гробовщиком», известным как 26S протеасома.

Что лично мы можем сделать для того, чтобы этот процесс протекал интенсивнее? Оказывается, не так уж и мало. Сложные и дорогостоящие лекарства не понадобятся, необходимо всего лишь активировать естественную способность клеток «чистить свой дом». Ученые уже поняли, как это сделать.

Например, исследователи проанализировали состояние клеток полученных из мышц бедра четырех добровольцев до и после катания на велосипеде на максимуме усилий. После упражнений протеасомы этих клеток показали значительно больше молекулярных меток повышенной деградации белка. Такие же изменения наблюдались в мышцах анестезированных крыс, у которых задние лапы подвергались многочисленному повторному сокращению.

Строгий пост или просто голодание — даже в течение коротких периодов — оказал аналогичное влияние на механизм расщепления белка клетками. Заодно обнаружилась повышенная активность протеасом в мышцах и клетках печени мышей, лишенных пищи в течение 12 часов (эквивалент ночного голодания).

В другом раунде экспериментов исследователи подвергли клетки печени мышей глюкагону — гормону, который стимулирует выработку глюкозы в ответ на падение уровня сахара в крови. Исследователи наблюдали, что воздействие глюкагона стимулировало активность протеасом и увеличило способность клеток разрушать неправильно свернутые белки. Это еще раз доказывает, что сладкого лучше есть поменьше.

Аналогичный эффект оказал адреналин. Этот гормон отвечает за стимулирование печени и мышц для мобилизации энергетических резервов с целью повышения частоты сердечных сокращений и мышечной силы в периоды физиологического стресса. Клетки печени, обработанные адреналином, показали заметное увеличение активности протеасом 26S и деградацию токсичного белка. Воздействие адреналина также повышало активность протеасом в работающем сердце крыс.

По словам исследователей, все эти результаты прозрачно намекают на то,  что спорт и голодание помогают снизить риск развития состояний, связанных с накоплением неправильно свернутых белков, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона. А более тщательно эту возможность изучат в предстоящих экспериментах.