Группа исследователей под руководством профессора Ань Сюя из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук установила, что магнитотактическая бактерия Magnetospirillum magneticum AMB-1 (AMB-1) способна продлевать здоровую жизнь на модели нематоды Caenorhabditis elegans. Учёные также выявили основной механизм этого эффекта — подавление ферроптоза, одной из форм клеточной гибели. Результаты работы опубликованы в журнале Free Radical Biology and Medicine.
Старение постепенно снижает нормальные физиологические функции организма и повышает риск развития многих хронических заболеваний. Специалисты изучали лекарственные препараты и генетические подходы как возможные стратегии борьбы со старением, однако вопросы безопасности и практического применения в клинике до сих пор остаются открытыми. Магнитотактические бактерии (МТБ) предлагают принципиально иной подход: эти микроорганизмы содержат особые структуры — магнитосомы — и демонстрируют хорошую биосовместимость.
МТБ уже привлекали внимание как потенциальное средство для доставки лекарств и лечения рака, но их возможное влияние на старение изучено гораздо слабее. Чтобы разобраться в этом вопросе, исследователи протестировали штамм МТБ AMB-1 на нематоде C. elegans — широко используемом модельном организме для изучения старения. Черви, обработанные AMB-1, жили заметно дольше: средняя продолжительность их жизни выросла на 43,39%, а лечение также помогло сохранить неврологические функции и целостность кишечника у старых особей.
Затем команда проверила, важно ли для этого эффекта образование магнитосом. Результаты показали, что способность производить магнитосомы играет ключевую роль в увеличении продолжительности жизни. Дикий тип AMB-1 давал более выраженный эффект долголетия, чем обратимо немагнитотактический штамм RNM-AMB-1. В то же время немагнитотактический NM-AMB-1 продолжительность жизни не увеличивал.
Дальнейшие эксперименты помогли понять, как именно AMB-1 производит свои эффекты. Бактерии снижали накопление железа и уменьшали перекисное окисление липидов у червей, что подавляло связанный со старением ферроптоз. Ферроптоз — это форма клеточной гибели, связанная с накоплением железа и окислительным повреждением жиров внутри клеток. Генетический анализ показал, что в регулировании продолжительности жизни под действием AMB-1 участвуют несколько путей, связанных с ферроптозом, включая гены ftn-1, bli-3 и ads-1.
По словам исследователей, полученные данные закладывают новую микробную стратегию для вмешательства в процессы старения и дают основополагающие доказательства, которые могут поддержать более широкое применение МТБ в гериатрической медицине.