С возрастом в тканях нашего организма накапливаются стареющие клетки. Эти изношенные клетки, уже утратив способность к делению, еще долго сохраняют жизнеспособность и метаболическую активность. Стареющая клетка секретирует вовне вещества, способные нарушать структуру и функцию окружающих ее здоровых клеток, таким образом способствуя развитию возраст-зависимых заболеваний, – онкологических, артрита, сахарного диабета, болезней сердца. Но что если научиться избавлять организм от стареющих клеток? Ученые работают над этой проблемой, составной частью которой является задача не просто разрушить стареющие клетки, но не повредить при этом здоровым.
Стареющий фибробласт человека – клетка соединительной ткани. Зеленая окраска – митохондрии, красная окраска – лизосомы, синяя окраска – ДНК. Большое количество митохондрий и лизосом типично для стареющих клеток
Снижение количества стареющих клеток в организме действительно уменьшает признаки старения – это было доказано в экспериментах на мышах с помощью неприменимых к человеку методов генной инженерии. С другой стороны, существует группа препаратов с общим названием сенолитики, которые способны избирательно уничтожать стареющие клетки, например, это противоопухолевый препарат дазатиниб, но все эти соединения имеют недостатки – они могут убивать здоровые клетки и вызывать побочные эффекты, например, снижать количество тромбоцитов, ухудшая свертываемость крови.
Ученые из Медицинского центра университета Эразма Роттердамского (Нидерланды) научились избавлять мышей от стареющих клеток без явных побочных эффектов, исследуя механизмы, позволяющие стареющим клеткам оставаться «в живых» вместо того чтобы погибать в результате апоптоза.
Оказалось, что в том, что стареющие клетки продолжают жить, «виноват» белок FOXO4, который связывается с проапоптотическим белком p53, мешая ему выполнять свои функции. Чтобы все же заставить стареющие клетки гибнуть, ученые разработали пептид под названием FOXO4-DRI, содержащий модифицированную версию участка FOXO4, которым он связывается с р53. Как показали эксперименты in vitro, FOXO4-DRI успешно конкурирует с FOXO4 и препятствует его связыванию с р53, побуждая стареющие клетки совершать апоптоз (самоубийство).
Механизм действия FOXO4-DRI
Убедившись в эффективности FOXO4-DRI в чашке Петри, ученые ввели его мышам линии с ускоренным старением. Эти зверьки живут примерно вдвое меньше обычных мышей; у них рано начинает выпадать шерсть, появляются проблемы с почками. После введения FOXO4-DRI шерсть мышей стала гуще, почки – более здоровыми, и они стали способны дольше бегать в колесе. Подобные изменения отмечались и в состоянии нормальных старых мышей, которым вводили FOXO4-DRI.
Однако ученые планируют осторожно продвигаться дальше, опасаясь сразу пробовать свой метод на пожилых людях. Уничтожение большого количества стареющих клеток может вызвать потенциально фатальное состояние, подобное синдрому лизиса опухоли у онкологических больных, когда при одновременном уничтожении большого количества опухолевых клеток во внеклеточное пространство выходит их содержимое, вызывая метаболические нарушения и активируя воспалительные реакции. Кроме того, стареющие клетки выполняют и полезные функции, например, способствуют заживлению ран, и их разрушение может негативно отразиться на этих возможностях организма. В ближайших планах исследователей – выяснить, не будет ли FOXO4-DRI обладать противоопухолевой активностью, ведь у раковых и у стареющих клеток много общего.
Источник: НАУКА из первых рук
