Стволовые клетки гипоталамуса задерживают старение во всем организме.
Наши ткани и органы обновляются благодаря запасу стволовых клеток, которые постоянно делятся. Так, на смену разрушающимся эритроцитам приходят новые, появившиеся от стволовых клеток крови, а стволовые клетки кишечника помогают восполнить недостаток клеток всасывающего кишечного эпителия.
Но стволовые клетки тоже стареют, и со временем утрачивают способность делиться и производить на свет новых «специалистов». Возможно, общее старение организма можно было бы затормозить, каким-то образом обновив стволовые клетки, но тогда нам нужно обновлять все их сорта, которые у нас есть: стволовые клетки крови, кожи, кишечника и т. д.
Нейрон гипоталамуса человека.
Однако, как пишут в Nature исследователи из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна, для того, чтобы затормозить старение, не обязательно обновлять стволовые клетки по всему телу – достаточно сделать это в гипоталамусе. Так называют крохотный отдел в мозге, который, несмотря на свои незначительные размеры, играет огромную роль – он связан практически со всеми отделами центральной нервной системы, от коры полушарий до спинного мозга, и синтезирует множество гормонов, от которых зависят ощущение голода, жажды, половое поведение, терморегуляция и т. д.
Гипоталамус служит связующим звеном между нервной системой и эндокринной системой; более того, в последнее время говорят, что он влияет и на высшую нервную деятельность, на эмоции и на память.
И раз ему подчиняется так много физиологических процессов, то очевидно, что гипоталамус должен быть теснейшим образом связан со старением. Действительно, не так давно удалось выяснить, что с возрастом в гипоталамусе начинается вялотекущее воспаление, и если у подопытных мышей это воспаление подавляли, то животные лучше себя чувствовали и дольше жили. Понятно, что здоровый гипоталамус лучше управляет эндокринной системой, тем самым поддерживая «в форме» все ткани и органы.
Но воспаление – не единственная неприятность, которая с возрастом происходит с гипоталамусом, в нем еще сильно уменьшается число стволовых клеток (вероятно, одно непосредственно связано с другим). У старых мышей гипоталамус остается вообще без клеточно-стволового запаса.
И если у молодых животных с помощью молекулярно-клеточных методов истребить все гипоталамические стволовые клетки, то можно увидеть, как грызуны начинают стареть не по времени и как у них сокращается время жизни. Молодые мыши, лишенные 70% стволовых клеток, становятся похожи на своих бабушек и дедушек: у них так же слабеют память и координация движений, они становятся менее общительными и менее склонными к исследованию новых территорий.
Но, что особенно важно, тут есть и обратный эффект: у мышей, которым в гипоталамус ввели стволовые клетки, продолжительность жизни увеличилась на 10%, и их когнитивные и физические способности оставались в лучшем состоянии, чем у животных, которые не получали клеточных инъекций, либо же которым вводили какие-то другие, не стволовые клетки.
По мнению авторов работы, дело тут не только в том, что стволовые клетки позволяют гипоталамусу восполнить недостаток тех или иных специализированных клеток, необходимых для общения с мозгом и управления гормональной системой. Стволовые клетки в гипоталамусе выделяют огромное количество мембранных пузырьков – экзосом, наполненных разнообразными микрорегуляторными РНК (микроРНК). Так называют особые молекулы РНК очень небольшого размера, которые могут управлять синтезом тех или иных белков.
Пузырьки с багажом из микроРНК можно получить из стволовых клеток, растущих в лабораторной культуре, в посуде с питательной культурой. И если эти пузырьки ввести в гипоталамус мышей, то эффект окажется тот же, что и при введении стволовых клеток. То есть стволовые клетки замедляют старение не только как ресурс клеток на замену, но и как источник неких молекулярных сигналов.
Правда, как и где работают стволовые микроРНК, пока неясно: возможно, они помогают отключить воспаление в том же гипоталамусе, а возможно, они отправляются в другие отделы нервной системы.
Источник: НАУКА И ЖИЗНЬ
