Со временем в клетке, как в маленьком доме, накапливается «мусор» — поврежденные белки, изношенные части или вторгшиеся микробы. Аутофагия работает как клининговая служба: она находит этот мусор, упаковывает в специальные «мешки», перерабатывает и возвращает в оборот полезные компоненты. Этот процесс поддерживает здоровье клеток, защищает от заболеваний и снабжает организм энергией во время физических нагрузок и голодания.
В ходе исследования 10 здоровых мужчин (средний возраст — 23 года) ежедневно в течение недели погружались в воду температурой 14°C на час. Ученые отслеживали белки в крови, чтобы оценить влияние холода на ключевые клеточные реакции: аутофагию, воспалительные процессы и тепловой шок.
При резком охлаждении в клетках нарушается структура белков — они начинают неправильно сворачиваться и слипаться. В ответ организм запускает защитный механизм. Специальные белки теплового шока (HSP) помогают восстановить правильную форму поврежденных белков, предотвращают их скопление и направляют необратимо поврежденные молекулы на утилизацию, в том числе через процесс аутофагии.
Изначально у участников наблюдалась дисфункция аутофагии, которая проявлялась в накоплении белка p62. Он выполняет роль «метки» — связывается с поврежденными клеточными компонентами и подготавливает их к утилизации через аутофагию, а затем «выбрасывается» вместе с ними. Если p62 накапливается, значит, процесс нарушен. Параллельно рос уровень каспазы-3, ответственной за апоптоз — самоуничтожение клеток. Эти данные демонстрируют ключевой механизм клеточного ответа на стресс: при неэффективности аутофагии (p62) активируется программа контролируемой гибели клеток (каспаза-3).
К четвертому дню эксперимента уровень белка p62 снизился (хотя и оставался выше исходного), тогда как содержание каспазы-3 оставалось высоким. Видимо, аутофагия не справлялась со стрессом от холода. Однако к седьмому дню ситуация изменилась: активность, связанная с аутофагией, начала преобладать над сигналами клеточной гибели. Клетки стали переносить холод лучше.
По словам ученых, воздействие холода может помочь предотвратить заболевания и даже замедлить старение на клеточном уровне. Но необходимы дальнейшие исследования.
