Аннотация:
С возрастом стареющие клетки продолжают накапливаться в организме человека. Эти клетки, часто называемые «клетками-зомби», перестали делиться, но остаются метаболически активными и продолжают выделять воспалительные молекулы, способствуя хроническому воспалению, связанному со слабостью, сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком, нейродегенеративными заболеваниями и другими заболеваниями, связанными со старением.
Новое исследование, проведенное клиникой Мэйо в сотрудничестве с Институтом медицинских открытий Сэнфорда Бернема Пребиса, обнаружило ранее неизвестный механизм, который объясняет, как стареющие клетки переводят воспалительные гены в высокоактивное состояние. Результаты показывают, что дисфункциональные митохондрии взаимодействуют с эпигенетическими механизмами, которые регулируют активность генов, что может обеспечить новые способы уменьшения вредного воспаления без прямой очистки стареющих клеток.
Это исследование было опубликовано в журнале Nature и основано на многолетних исследованиях академического сообщества. Предыдущие исследования были сосредоточены на секреторном фенотипе, связанном со старением, наборе воспалительных молекул, высвобождаемых стареющими клетками.
Доктор Жоао Пассос, старший автор исследования и научный сотрудник клиники Майо, сказал, что в течение многих лет смежные области работали над устранением стареющих клеток, и они использовали другой подход: вместо того, чтобы убивать эти клетки, они должны изучить, могут ли они отключить воспалительный механизм, который делает их вредными.
Лаборатория Пазоса ранее обнаружила, что поврежденные митохондрии пропускают митохондриальную ДНК и РНК внутрь клетки. Эти «неуместные» генетические молекулы могут активировать иммунные пути, способствующие воспалению. Новое исследование показывает, что эта воспалительная тревога является лишь частью процесса.
Исследовательская группа обнаружила, что одних только воспалительных сигналов недостаточно для полной активации соответствующих генов, - сказала доктор Хелен Мартини, первый автор исследования и научный сотрудник клиники Майо. Этим клеткам также требуются метаболические сигналы от митохондрий, изменяющие способ включения воспалительных генов.
Этот дополнительный сигнал включает ацетил-КоА. Ацетил-КоА — это молекула, вырабатываемая в результате митохондриального метаболизма. Исследователи обнаружили, что стареющие клетки производят больше ацетил-КоА, поддерживая эпигенетические модификации, которые представляют собой химические изменения, влияющие на активность генов без изменения базовой последовательности ДНК.
Эти модификации делают воспалительные гены более доступными для молекулярного механизма, ответственного за считывание генов в клетках, тем самым усиливая экспрессию родственных генов. Другими словами, процесс разделен на две части: утечка митохондриальной ДНК и РНК ответственна за запуск воспалительных сигналов, в то время как митохондриальный метаболизм обеспечивает «разрешение» на молекулярном уровне для того, чтобы воспалительные гены наконец полностью включились.
Доктор. Мартини сказал, что это совершенно новый путь. Исследовательская группа обнаружила, что дисфункциональные митохондрии могут способствовать воспалению, контролируя эпигенетические переключатели, которые включают воспалительные гены.
Исследователи также определили возможную точку терапевтического вмешательства. Они сосредоточили свое внимание на SLC25A1. Это митохондриальный переносчик цитрата, участвующий в доставке веществ, необходимых для производства ацетил-КоА, что является важной основой вышеупомянутых эпигенетических изменений.
Когда исследователи блокировали SLC25A1, в клетках было доступно меньше ацетил-КоА и активация воспалительных генов уменьшалась, хотя первоначальный иммунно-воспалительный сигнал сохранялся. Это открытие раскрывает ранее нераспознанный контрольный узел воспалительного процесса, предполагая, что воздействие на этот путь может способствовать более здоровому процессу старения в будущем без разрушения стареющих клеток.
Комментарии