Ученые ТГУ узнают, как физическая нагрузка возвращает молодость

Исследования лаборатории экспериментальной физиологии НИИ ББ ТГУ могут дать ответ на вопрос о перспективах омоложения. Эксперименты, проведенные физиологами в рамках проекта, поддержанного РФФИ, показали, что некоторые виды тренировок помогают лабораторным животным улучшить когнитивные функции мозга и повысить защиту организма от старения.

— Свободнорадикальная теория старения появилась еще в 60-е годы прошлого века. Она утверждает, что в молодом организме животного (в том числе и человека) доминируют антиоксиданты, нейтрализующие действие свободных радикалов. С возрастом количество антиоксидантов уменьшается, что приводит к окислительному стрессу — преобладанию прооксидантов, — поясняет профессор Наталья Кривова, руководитель лаборатории экспериментальной физиологии. — Предполагалось, что привнесение антиоксидантов извне снизит уровень окислительного стресса и поможет бороться с проявлениями старения — нейродегенерацией и другими заболеваниями, в основе патогенеза которых также лежит окислительный стресс: раком, диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако остановить эти пандемии с использованием антиоксидантов пока не удалось. Поэтому продолжаются поиски новых подходов. Один из путей мы решили проверить экспериментально.

По условиям эксперимента в бассейн выпускали крысу, которая может спастись, только обнаружив скрытую под водой платформу. Тестирование в так называемом лабиринте Морриса призвано проверить, сохраняется ли способность к пространственному обучению и работа памяти у животных.

— Мы взяли для теста молодых (3 месяца) и стареющих крыс (11–12 месяцев — это примерно соответствует возрасту человека в 60 лет). Плавание оказало положительное влияние и на тех, и на других. Уровень окислительного стресса снизился. Но у молодых животных в мозге уменьшилось количество прооксидантов, а у стареющих, наоборот, выросло количество антиоксидантов, и стареющие крысы успешно выполняли тест, — рассказывает Наталья Андреевна. — Это важные данные: впервые нам удалось частично установить, что происходит в стареющем мозге при некоторых видах тренировок.

Оказалось, что в водном лабиринте можно не только тестировать сохранность пространственного обучения и памяти, но и реабилитировать эти функции — в процессе тренировки могут улучшаться когнитивные функции мозга. Если прямое добавление антиоксидантов в кровь не дает ожидаемого омолаживающего эффекта, то некоторые виды тренировок могут повысить антиоксидантную защиту организма изнутри.

— Возможно, это шанс если не вернуть молодость, то хотя бы замедлить наступление старости, — замечает профессор Кривова.

Давно известно, что некоторые особенности образа жизни (умеренные физические нагрузки, ограничение калорий, активация мозговой деятельности) способствуют так называемому успешному старению и увеличению продолжительности жизни. Но в этом вопросе существует выраженный половой диморфизм: продолжительность жизни у мужчин, как правило, ниже, чем у женщин. Это объясняется тем, что мужской половой гормон, тестостерон, является мощным прооксидантом, то есть способствует развитию окислительного стресса в организме.

— Как показали опросы, в человеческой популяции подавляющее большинство мужчин имеет репродуктивный опыт — менее 1% людей признают себя асексуалами (по оценке Independent, 2010), — говорит Наталья Кривова. — При этом парадоксально, что подавляющее большинство исследований в области экспериментальной геронтологии выполнено на репродуктивно наивных животных. Поэтому мы в рамках гранта РФФИ в лаборатории экспериментальной физиологии сейчас изучаем, как влияет на старение организма репродуктивный опыт. Мы пытаемся найти способы коррекции окислительного стресса у стареющих репродуктивно опытных животных.

В 2015 году выполнен первый этап исследований: ученые сравнили окислительный стресс в сердце, семенниках и плазме крови у репродуктивно опытных и наивных крыс. Оказалось, что у опытных животных в сердце показатели антиоксидантной активности значительно снижены, то есть сердце у них стареет быстрее по сравнению с наивными животными. В то время как в семенниках различий по этому показателю нет. Исследования влияния репродуктивной активности на скорость старения разных органов продолжаются.

Статья об эксперименте с бассейном Морриса опубликована в журнале «Frontiers in Aging Neuroscience», импакт-фактор журнала — 4.