Расшифровка магнитного поля Земли может помочь в лечении болезни Альцгеймера

Фото из открытых источников

Жизнь на Земле никогда не существовала без защиты магнитного поля планеты, и, согласно новым исследованиям, это постоянное присутствие может быть незаметно вплетено в базовую биологию живых организмов, что может иметь значение для старения и будущих методов лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Aging.

Этот невидимый кокон, образовавшийся глубоко в ядре Земли как минимум 3,7 миллиарда лет назад и простирающийся далеко в космос, широко известен своей ролью в сохранении пригодности Земли для жизни, защите планеты от суровых солнечных ветров и удержании воды, необходимой для жизни. Ученые также давно знают, что перелетные птицы и животные, такие как морские черепахи, могут чувствовать это поле и использовать его для навигации. Однако, по словам исследователей, его более фундаментальное влияние на биологию остается малоизученным.

«Мы проживаем всю свою жизнь в магнитном поле Земли, — заявила профессор Лиза Чакрабарти из Ноттингемского университета. — Оно проходит через наши тела, наши клетки и каждый живой организм на планете, однако мы удивительно мало знаем о том, влияет ли эта невидимая сила на работу наших клеток и каким образом».

Чтобы получить ответы, исследовательская группа под руководством Чакрабарти попыталась отключить окружающее поле. Используя специальную систему магнитной защиты, исследователи снизили его уровень почти до нуля и сравнили две группы плодовых мушек: здоровых мушек и мушек с дефектом в гене Pink1, связанном с наследственной болезнью Паркинсона с ранним началом у человека. Начиная с момента достижения каждой мушкой взрослого состояния, исследователи отслеживали обе группы в течение 70 дней, ежедневно оценивая их жизнеспособность (живы они или мертвы), сообщается в новой статье.

Исследователи обнаружили, что защита больных мух Pink1 от магнитного поля Земли увеличила продолжительность их жизни примерно на 20%. Однако такая среда также снизила их физическую работоспособность, которую команда измерила, поместив мух на дно небольшого флакона и засекая время, за которое они карабкались. В то же время группа здоровых мух показала противоположную картину: более короткую продолжительность жизни, но улучшенную физическую работоспособность в тех же условиях, согласно исследованию.

«Поначалу я был очень сбит с толку», — рассказал соруководитель исследования Джейкоб Рид из Ноттингемского университета. «Я думал: „Почему эти мухи с болезнью Паркинсона живут дольше, чем некоторые мухи дикого типа?“ Мне пришлось перепроверить все свои данные».

Исследователи связывают источник этих эффектов с митохондриями — внутренними структурами клеток, вырабатывающими энергию, — а именно с частью митохондриального энергопроизводящего механизма, известной как Комплекс II.

У здоровых мух, находящихся под защитой, наблюдалось значительное повышение активности комплекса II наряду с повышенным уровнем реактивной молекулы, называемой супероксидом, которая является побочным продуктом производства энергии и в больших количествах может со временем повреждать клетки, что, вероятно, объясняет сокращение продолжительности их жизни. У мутантных мух Pink1 такое же повышение активности комплекса II, по-видимому, компенсировало их основной генетический дефицит, вызывая «благотворный эффект, продлевающий жизнь», отмечается в исследовании.

В исследовании отмечается, что полученные результаты позволяют предположить, что подобные неинвазивные гипомагнитные условия в конечном итоге могут оказать терапевтическое воздействие при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

«Понимание того, как клетки воспринимают магнитные поля и реагируют на них, в конечном итоге может открыть новые способы манипулирования функцией митохондрий при старении и заболеваниях», — говорится в заявлении Чакрабарти.

Полученные результаты также подтверждают разрозненные, но показательные данные предыдущих исследований. Например, более ранние исследования на людях связывали снижение воздействия магнитного поля с незначительным ухудшением результатов в задачах на решение проблем и небольшими изменениями размера зрачков. Между тем, исследования на крысах, изучавшие магнитные поля и плотность костной ткани, дали противоречивые результаты : в одних исследованиях было обнаружено ослабление костей, в других — никакого эффекта.

В целом, результаты исследований неоднозначны и порой противоречивы, но, как отмечается в исследовании, постоянно вырисовывается одна закономерность: магнитные поля «могут влиять на фундаментальные клеточные процессы», а реакции различаются «в зависимости от типа клетки».

По словам исследователей, новые результаты могут иметь значение и за пределами Земли. Поскольку космические агентства планируют более длительные миссии на Луну и Марс, астронавты будут проводить продолжительные периоды времени вне зоны действия магнитного поля Земли. Учёные уже знают, что это подвергает их воздействию вредного космического излучения, но как отсутствие самого поля, отдельно от излучения, может повлиять на физиологию человека, пока недостаточно изучено.

«Связь с межпланетными космическими путешествиями абсолютно ключевая», — сказал Чакрабарти. «Пока мы не будем знать, какие параметры нужно измерять, мы будем отправлять туда астронавтов, которые потенциально могут сильно пострадать в краткосрочной или даже долгосрочной перспективе».