В ходе исследования с использованием плодовых мушек ученые обнаружили, что защита от воздействия магнитного поля Земли влияет на функцию митохондрий, продолжительность жизни и физическую активность — причем эффект может быть совершенно разным в зависимости от состояния митохондрий. Результаты работы, опубликованные в журнале Aging, позволяют по-новому взглянуть на то, как эта невидимая сила окружающей среды может влиять на фундаментальные биологические процессы, что может повлиять на наше понимание старения и нейродегенеративных заболеваний. Исследование провели профессор Лиза Чакрабарти и Джейкоб Рид из Ноттингемского университета.
Профессор Чакрабарти сказал: «Мы проживаем всю свою жизнь в магнитном поле Земли. Оно проходит через наши тела, клетки и каждый живой организм на планете, но мы на удивление мало знаем о том, влияет ли эта невидимая сила на работу наших клеток и если да, то каким образом. Наши результаты наводят на мысль о том, что магнитное поле Земли является частью биологической среды, к которой жизнь адаптировалась в ходе эволюции. Понимание того, как клетки воспринимают магнитные поля и реагируют на них, может открыть новые способы управления митохондриями при старении и болезнях».
Исследовательская группа изучала, что происходит, когда магнитное поле Земли практически полностью исчезает. С помощью специально разработанной системы магнитного экранирования ученые снизили магнитное поле вокруг плодовых мушек почти до нуля. Они сравнили здоровых мух с особями, у которых был дефект в Pink1 — гене, связанном с наследственной ранней стадией болезни Паркинсона у людей.
Результаты оказались поразительными. Изоляция мух Pink1 от магнитного поля Земли увеличила продолжительность их жизни на 20%, хотя их физическая активность снизилась. Здоровые мухи реагировали совсем иначе: продолжительность их жизни не изменилась, но улучшилась подвижность.
Исследователи связали эти эффекты с митохондриями — крошечными структурами внутри клеток, которые отвечают за выработку большей части энергии, необходимой для жизни. При ослаблении магнитного поля менялся энергетический метаболизм митохондрий, а также уровень супероксида — высокореактивной молекулы, вырабатываемой митохондриями. Команда обнаружила эти изменения с помощью измерений митохондриального дыхания с высоким разрешением и высокочувствительных квантовых сенсоров.
Эксперименты показывают, что магнитная среда, окружающая организм, может влиять на фундаментальные биологические процессы, включая выработку энергии, физическую активность и продолжительность жизни.
Важно отметить, что эффект не был просто «хорошим» или «плохим». Одно и то же изменение магнитной среды приводило к совершенно разным результатам в зависимости от состояния митохондрий. Это позволяет предположить, что метаболическое состояние организма определяет его реакцию на изменения напряженности магнитного поля.
Докторант Джейкоб Рид добавил: «Исследований в этой области немного, и они в основном посвящены тому, как мигрирующие животные чувствуют магнитные поля, или подготовке людей к космическим путешествиям. Тем не менее мы до сих пор очень мало знаем о том, почему всем живым организмам необходимо магнитное поле для нормального функционирования. В рамках этого проекта специалисты в области физики, инженерии и биологии изучали плодовых мушек с помощью новых, узкоспециализированных методов и оборудования, чтобы исследовать не только физиологию, но и патологию. Это открывает новые возможности для неинвазивных методов воздействия на митохондрии, которых так не хватало при лечении заболеваний. Будем надеяться, что исследование подчеркнет фундаментальную роль магнитных полей для жизни за пределами научных ниш».
[Фото: University of Nottingham / Lisa Chakrabarti and Jacob Reed]
