Что вызывает старение клеток?
Недавно ученые обнаружили неожиданную роль белка, который, по их мнению, связан с преждевременным старением. Ученые показали, что этот белок является основным регулятором клеточного старения и утверждают, что его потеря приводит к нормальному старению. Старение – это неизбежная часть нашей жизни. Но резкое увеличение пожилого населения является проблемой для общественного здравоохранения. Согласно Центрам по контролю и профилактике заболеваний (CDC), число людей в США в возрасте 65 лет и старше в ближайшие 10 лет достигнет примерно 71 миллиона человек.
Но что на самом деле происходит, когда мы стареем? Ученые работают над несколькими теориями.
Ученые из парижского Института Пастера во Франции изучили белок под названием синдром Коккейна типа B (CSB), который участвует в восстановлении поврежденной ДНК и преждевременном старении. Как написано в журнале Nature Communications, команда объясняет, что уровень этого белка естественным образом снижается по мере старения клеток, вызывая процесс, известный как клеточная сенесценция.
Сенесценция и старение
Сенесценция - это клеточный процесс, который ограничивает способность клетки к размножению. Обычно это происходит, когда негативные факторы наносят клетке значительный ущерб. Стареющая клетка является живой, но не способна делиться. Она обладает активным метаболизмом и секретирует сигнальные молекулы для связи с другими клетками. Это может быть полезно, например, во время заживления ран, или вредно в случае хронического воспаления. Люди, живущие с синдромом Коккейна, имеют мутированную форму белка CSB, которая способствует преждевременному старению и развитию других симптомов.
Мириа Ричетти, старший автор исследования, и ее коллеги поставили перед собой задачу выяснить, может ли CSB играть роль в управлении нормальным старением.
“Ранее мы продемонстрировали, что отсутствие или снижение CSB также является причиной дисфункции митохондрий, “энергетических станций” клеток”, - объясняет она. “Это новое исследование выявило очень схожие изменения в репликативном старении, процессе, строго связанном с физиологическим старением”.
Задержка сенесценции
Для своих исследований команда искусственно уменьшила количество белка CSB в клетках кожи, выращенных в лабораторных культурах клеток. В результате клетки перестали делиться и стали стареть. Однако в контрольных клетках, которые исследователи оставили способными к делению, ученые также заметили, что уровни CSB постепенно начали падать.
“Истощение CSB было удивительным, так как мы не ожидали, что этот белок будет иметь регуляторную функцию, и что эта регуляторная способность зависит от уровней самого белка”, - заявила Ричетти в интервью журналу “Medical News Today”.
“Мы не ожидали, что более низкие уровни функционального белка окажут такое сильное влияние на пролиферацию нормальных клеток”, - продолжила она.
Исследования Ричетти указывают на эпигенетический процесс, то есть на то, что ДНК в пораженных клетках модифицируется без участия мутаций. Это позволяет изменять активность генов, эффективно включать их или выключать. Что вызывает эти эпигенетические изменения, пока неясно.
Важно, что команда, возможно, нашла способ обойти этот путь. Создавая из клеток соединение под названием MnTBAP, которое исключает свободные радикалы, они смогли предотвратить старение на ограниченное время. Пока соединение не оказывало эффект на уровни CSB, оно заблокировало часть пути старения клетки на выходе CSB.
Ричетти объяснила журналу “Medical News Today”, что для того, чтобы MnTBAP стал доступен в качестве лекарства, потребуется провести еще много испытаний.
“В последние годы было продемонстрировано, по крайней мере, в качестве принципиального доказательства в лабораторных моделях, что некоторые аспекты физиологического или патологического старения могут быть замедлены или смягчены, открывая новые перспективы для регулирования этого процесса, до сих пор считающегося необратимым”.