Группа авторов, среди которых есть и наши соотечественники из Сыктывкара, опубликовала в журнале PLOS Genetics работу, из которой следует, что широко распространенное лекарство ибупрофен (у нас известное как нурофен) продляет жизнь представителей разных биологических видов на период, примерно эквивалентный 15 годам человеческой жизни.
Ибупрофен был разработан в середине XX века, он имеет жаропонижающий, обезболивающий и противовоспалительный эффект. Изначально ибупрофен тестировался как средство против симптомов похмелья (о других случаях, когда лекарства оказывались эффективны не для того, для чего разрабатывались, можно почитать тут). Он относится к группе нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП). Механизм его действия при этом не вполне известен. По всей видимости, ибупрофен ингибирует фермент циклооксигеназу, участвующую в синтезе простагландинов – медиаторов воспаления. Ибупрофен очень широко продается и используется. Этим он обязан, в первую очередь, тому, что в США и Великобритании он доступен без рецепта. У него сравнительно мало опасных побочных эффектов, и население принимает его практически от всего. Справедливости ради, ибупрофен достаточно эффективен при многих неопасных, но часто встречающихся и портящих жизнь недомоганиях. Он помогает при простуде, от головной боли, боли в растянутой мышце, зубной боли, артритах, выписывается послеоперационным пациентам, а в Японии есть даже ибупрофен для наружного применения от угревой сыпи. Благодаря такому частому применению препарат хорошо изучен.
Авторы статьи сосредоточили свои усилия по поиску «лекарства против старости» на ибупрофене по трем причинам. Во-первых, он сравнительно безопасен и легко доступен. Во-вторых, недавно появились данные, что у людей, принимающих ибупрофен длительно (например, при артритах) на 30% снижен риск развития таких связанных со старостью заболеваний как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Этот эффект никак нельзя было списать на противовоспалительное действие ибупрофена, поскольку у других препаратов группы НПВП похожих эффектов не оказалось. В-третьих, до сих пор ничего не было известно о связи ибупрофена и уже известных молекулярных механизмов, связанных со старением. Поэтому, изучая действие ибупрофена, можно было обнаружить совсем новые механизмы.
Оказалось, что ибупрофен продляет жизнь дрожжей Saccharomyces cerevisiae, круглого червя Caenorhabditis elegans и дрозофилы Drosophila melanogaster. Это интересно еще и с той точки зрения, что у всех трех этих видов отсутствуют аналоги циклооксигеназы, а значит, у ибупрофена есть другой путь воздействия на организм, причем это высококонсервативный путь, раз эффект наблюдается от дрожжей до человека со всеми остановками. Значит, это какое-то очень древнее и важное изобретение живой природы, раз оно возникло давно, и с тех пор не было заменено чем-то более современным. Иногда это бывают метаболические пути, так оказалось и в этот раз.
Чтобы понять, что это за механизм, ученые проанализировали влияние ибупрофена на набор дрожжевых штаммов, у каждого из которых было выключено по одному гену. Оказалось, что ибупрофен особенно токсичен для штаммов, у которых были выключены гены, отвечающие за внутриклеточный синтез триптофана. Это значит, что ибупрофен мешал клеткам получать триптофан извне.
Триптофан – это аминокислота, входящая в состав белков. Для человека это незаменимая кислота, она не синтезируется в организме, человек должен получать его с пищей. В отличие от человека дрожжи могут сами синтезировать триптофан, а могут и получать его извне. Функциональная группа триптофана – это ароматическое соединение индол, он обуславливает гидрофобность аминокислоты. Нейромедиатор серотонин – это производная триптофана.
Триптофан может проникать внутрь клетки с помощью двух разных белков. Оказалось, что дрожжи, в которых один из этих белков, Tat2p, удален, демонстрируют большую продолжительность жизни. На основании этого авторы предположили, а затем доказали, что ибупрофен нарушает работу Tat2p.
На клеточном уровне оказалось, что действие ибупрофена снижает размер клеток при рождении и задерживает их деление. Если вспомнить, что в течение жизни клетки могут делиться ограниченное число раз, то становится понятно, почему замедление клеточного цикла удлиняет жизнь.
