Могут ли ученые найти формулу «лучшего старения»?
Некоторые исследователи надеются найти секрет сдерживания старости и вместо этого наслаждаться вечной молодостью. Однако группа ученых из Южной Калифорнии ищет другой «рецепт» - лучшего старения.
«Чтобы пить из фонтана молодости, вы должны выяснить, где находится фонтан молодости, и понять, что делает фонтан молодости», - говорит Ник Грэм, доцент кафедры химического машиностроения и материалов Mork Family. Наука в Школе инженерии Витерби Университета Южной Калифорнии (USC) в Лос-Анджелесе.
Однако это не то, чего пытаются добиться Грэм и его коллега из USC. Как отмечает сам Грэм: «Мы делаем наоборот; мы пытаемся изучить причины старения клеток, чтобы разработать методы лечения, улучшающие старение ».
В исследовании, результаты которого они недавно опубликовали в Журнал биологической химии, Грэм и его команда более глубоко изучили, что происходит с клетками, проходящими процесс старения - стадии клеточной жизни, на которой они больше не делятся.
«Стареющие клетки фактически противоположны стволовым клеткам, которые обладают неограниченным потенциалом к самообновлению или делению», - объясняет ведущий автор исследования, докторант Университета Южной Калифорнии Алиреза Дельфара.
«Старые клетки больше никогда не могут делиться. Это необратимое состояние остановки клеточного цикла », - отмечает Дельфара.
Клеточное старение - ключевая часть старения организма, и многие ученые изучали этот процесс. Большинство исследований сосредоточено на старении фибробластов - типа клеток, широко присутствующих в соединительной ткани. Однако эта команда решила проанализировать старение эпителиальных клеток.
Эти клетки присутствуют в тканях на самой поверхности органов и в других типах тканей тела. Они также являются типом клеток, в которых начинается большинство форм рака.
Понимание сложного процесса старения
В текущем исследовании исследователи сначала посмотрели на молодые эпителиальные клетки, скармливая им молекулы, которые они химически пометили. Эта маркировка позволила им увидеть, как клетки обрабатывают потребляемые ими питательные вещества.
В конце концов, команда увидела, что по мере старения клетки перестали производить нуклеотиды, органические молекулы, которые являются основными компонентами ДНК.
Затем исследователи экспериментировали с молодыми клетками, искусственно останавливая производство нуклеотидов. Когда они это сделали, они обнаружили, что клетки сразу же перешли в стадию старения.
«Это означает, что производство нуклеотидов необходимо для сохранения молодости клеток», - объясняет Дельфара.
Однако он добавляет: «Это также означает, что если мы сможем предотвратить потерю клетками синтеза нуклеотидов, клетки могут стареть медленнее».
Когда команда разработала трехмерные изображения стареющих клеток, она обнаружила еще один сюрприз - а именно, что эти клетки часто имели не одно, а два ядра (клеточные центры), и они не могли синтезировать ДНК.
Все эти открытия, вместе взятые, могут помочь исследователям найти лучшие способы остановить старение. Однако этот подход может быть сложным, потому что, хотя он способствует возрастному снижению, клеточное старение также является защитным механизмом, который может предотвратить развитие рака.
«Иногда люди говорят о старении как о палке о двух концах; что он защищает от рака, и это хорошо. Но кроме того, он также способствует старению и заболеваниям, таким как диабет, сердечная дисфункция или атеросклероз, а также общая тканевая дисфункция », - отмечает Грэм.
Грэм продолжает: «Мы хотели бы найти способ удалить стареющие клетки, чтобы способствовать здоровому старению и лучшему функционированию».
«Целенаправленная терапия» против стареющих клеток
Команда надеется, что текущие результаты могут внести вклад в разработку сенолитических препаратов в будущем. Сенолитики - это класс лекарств, которые могут удалять стареющие клетки и способствовать более здоровому образу жизни в пожилом возрасте.
Существующие исследования уже начали тестирование сенолитиков на моделях мышей, и есть даже некоторые ранние клинические испытания.
«[Исследователи] могут взять стареющую и утратившую функции мышь и дать ей эти сенолитические препараты для устранения стареющих клеток, и мышь будет омоложена. Так что, во всяком случае, именно эти сенолитические препараты являются источником молодости », - говорит Грэм.
Тем не менее, отмечает он, для того, чтобы эти лекарства были эффективными и не причиняли вред человеку, исследователи должны понимать, чем стареющие клетки отличаются от молодых, чтобы лекарства не уничтожили по ошибке здоровые, не стареющие клетки.
«Вот где мы и начинаем - изучаем метаболизм стареющих клеток и пытаемся выяснить, чем стареющие клетки уникальны, чтобы вы могли разработать целенаправленную терапию на основе этих метаболических путей».
Ник Грэм
В представленном ниже видео Грэм описывает текущее исследование и объясняет его важность для исследований, направленных на то, чтобы помочь людям жить долгой и здоровой жизнью.
