Повреждение клеточных мембран вызывает клеточное старение

Клетки окружены хрупкой мембраной толщиной всего 5 нанометров. Механические повреждения этой мембраны, возникающие, например, при сокращении мышц, ранее считалось, приводят к одному из двух исходов: восстановлению или гибели клетки.

Однако новое исследование, опубликованное в Nature Aging, выявило третий исход — клеточное старение (сенесценцию).

Ключевой фактор — уровень повреждения и приток ионов кальция:

• Небольшое повреждение: успешно ремонтируется, клетка продолжает делиться.
• Средний уровень повреждения: приводит к превращению клетки в сенесцентную через несколько дней, даже если целостность мембраны восстановлена.
• Сильное повреждение: вызывает гибель клетки.

Сенесцентные клетки теряют способность делиться, но остаются метаболически активными и выделяют различные вещества, влияющие на иммунные реакции. Это может ускорять заживление ран, но также способствовать развитию рака и старению организма.

Хотя основной причиной старения клеток в лабораторных условиях считалось повторное деление или повреждение ДНК, новое исследование показывает, что повреждение мембраны запускает сенесценцию через другой механизм — с участием ионов кальция и гена-супрессора опухолей p53.

«Профиль экспрессии генов и биоинформатический анализ позволяют предположить, что повреждение клеточной мембраны объясняет происхождение сенесцентных клеток в нашем теле, в частности, тех, что находятся рядом с поврежденными тканями», — поясняет профессор Кейко Коно, старший автор исследования.

Эти открытия могут внести вклад в разработку стратегий для достижения здорового долголетия.