Долгое время в биологии считалось, что цитокинины — это исключительно растительные гормоны. Они отвечают за рост, деление клеток и реакцию на стресс у деревьев и трав. Никто не предполагал, что эти вещества могут играть какую-то роль в организме человека. Однако исследователи из Вюрцбургского университета (Германия) доказали обратное: цитокинины обнаружились в тканях млекопитающих, в том числе у людей. Учёные опубликовали результаты в журнале Gut Microbes, а мы разобрались, почему это открытие может изменить взгляд на работу нашего тела.
Неожиданное присутствие растительных гормонов
Команда под руководством биохимика Эман М. Отман-Шолками и биоинформатика Томаса Дандекара изучила пять разных видов млекопитающих — от хищников до всеядных. Выяснилось, что цитокинины есть везде: в крови, почках, сердце и печени. Это не случайная примесь, а закономерная часть физиологии. При этом концентрация этих веществ в растениях в четыре — десять раз выше, чем в сыворотке крови животных. Но пищевые остатки здесь ни при чём: учёные уверены, что молекулы выполняют конкретные задачи. Среди возможных функций — участие в росте мышц, замедление клеточного старения и защита нервных клеток от повреждений.
Два источника цитокининов в теле
Чтобы понять, откуда берутся растительные гормоны, биологи провели серию опытов. Главные выводы таковы:
- После восьмичасового голодания уровень цитокининов в крови и моче мышей резко падает. Значит, основным поставщиком служит ежедневная еда;
- У стерильных мышей, у которых нет собственной микрофлоры кишечника, показатели были заметно ниже. Это доказывает, что бактерии в пищеварительном тракте тоже синтезируют цитокинины;
- В генетическом материале бактерий нашли конкретные гены, отвечающие за производство этих молекул. Для анализа использовали базу из 2,3 миллиарда последовательностей генов;
- У самих млекопитающих есть ген TRIT1, который связан с выработкой одной из форм цитокининов. Организм способен создавать небольшие количества гормонов самостоятельно, не полагаясь только на пищу и микробов.
Хранилища в тканях и запасная форма
Цитокинины не просто плавают в крови. Исследователи нашли их в сердце, печени и почках. Такое широкое распределение говорит о том, что эти молекулы могут быть важны для работы жизненно важных органов. Кроме того, в организме обнаружена неактивная форма — цитокинин-O-глюкозид. Это своего рода резервуар: когда надо, вещество превращается в активный гормон и включается в процессы. По словам доктора Отман-Шолками, системное накопление цитокининов в периферических тканях намекает на их влияние на клеточное старение и иммунный ответ.
«Если эти вещества системно запасаются в тканях, их повсеместное присутствие поднимает вопрос о том, могут ли они влиять на фундаментальные процессы вроде старения клеток или иммунной реакции», — пояснила первый автор исследования Эман М. Отман-Шолками.
Новые горизонты для медицины
Учёные видят в открытии практический потенциал. Если растительные гормоны действительно регулируют старение и защиту нейронов, их можно будет использовать при лечении воспалений и нейродегенеративных заболеваний — например, болезни Хантингтона. Томас Дандекар отметил, что «присутствие ботанических гормонов в человеческом теле может открыть новые пути для медицины». Коллектив авторов уже более десяти лет изучает цитокинины: от роли при инфекциях (2012 год) до защиты от окислительного стресса (2016 год). За это время вышло два десятка научных работ. В параллельной статье в том же журнале Gut Microbes исследователи подробно описали, как микробиом человека — незаменимый биологический партнёр, влияющий на обмен веществ, иммунитет и даже эффективность лекарств.
Обнаружение цитокининов в тканях млекопитающих рушит представление о них как о чисто растительных соединениях. Теперь предстоит выяснить, насколько глубоко эти молекулы вовлечены в нашу физиологию и смогут ли врачи когда-нибудь использовать их для восстановления здоровья.
