Некроз — новая мишень для борьбы со старением и болезнями на Земле и в космосе
Согласно новому исследованию ученых из UCL, биотех-компании LinkGevity и Европейского космического агентства (ESA), процесс некроза — одной из форм гибели клеток — может стать ключом к изменению течения старения человека, болезней и даже перспектив космических путешествий.
В статье, опубликованной в Oncogene, международная команда ученых и клиницистов исследует потенциал некроза — неконтролируемой гибели клеток в результате инфекции, травмы или болезни — для переосмысления подходов к лечению возрастных заболеваний.
Бросая вызов преобладающим взглядам, авторы объединяют данные из областей биологии рака, регенеративной медицины, нефрологии и космического здоровья, утверждая, что некроз — не просто конечная точка, а ключевой драйвер старения и возможность для вмешательства.
Некроз: хаотичная гибель, запускающая старение
Клетки могут умирать разными путями. «Запрограммированные» формы гибели полезны и необходимы для обновления тканей. Некроз же — это неконтролируемый, катастрофический процесс, ведущий к дегенерации тканей и биологическому упадку.
В центре некротического процесса — кальций. Его ионы обычно поддерживаются в концентрации в 10 000–100 000 раз выше вне клетки, чем внутри. Когда этот баланс нарушается, кальций «затапливает» клетку, подобно короткому замыканию, ввергая её в хаос. Клетка разрывается, выбрасывая токсичные молекулы в окружающие ткани.
Это запускает цепную реакцию, вызывающую обширное воспаление, нарушающую восстановление тканей и создающую эффект снежного кома. В итоге это ведет к хрупкости организма и развитию хронических возрастных заболеваний: болезней почек, сердца, Альцгеймера.
«Когда клетки умирают, это не всегда мирный процесс для соседей», — отмечает соавтор работы доктор Кит Сью (UCL Center for Kidney & Bladder Health).
Почки — эпицентр разрушения
Особенно разрушительное и недооцененное влияние некроз оказывает на почки. Он вызывает болезнь почек, которая может привести к почечной недостаточности. К 75 годам почти у половины людей развивается та или иная степень заболевания почек как часть естественного старения.
«При болезни почек нет одной единственной причины отказа органа. Это может быть недостаток кислорода, воспаление, окислительный стресс, накопление токсинов и так далее. Все эти стрессоры в конечном итоге приводят к некрозу, который запускает петлю положительной обратной связи, выходящую из-под контроля. Мы не можем остановить все эти стрессоры, но если вмешаться в момент некроза, эффект будет тем же», — поясняет доктор Сью.
Космос: ускоренное старение и финальный барьер
Еще одна область, где остановка некроза может иметь огромное значение, — космические полеты. Астронавты часто испытывают ускоренное старение и ухудшение функции почек из-за воздействия невесомости и космической радиации.
Исследование 2024 года с участием доктора Сью показало, что человеческая почка может стать «окончательным узким местом» для длительных космических миссий. Поиск решений для этой проблемы может быть последним рубежом для освоения дальнего космоса.
«Нацеливание на некроз предлагает потенциал не только для трансформации долголетия на Земле, но и для расширения границ освоения космоса. В космосе те же факторы, что вызывают старение на Земле, усугубляются космической радиацией и микрогравитацией — резко ускоряя дегенерацию», — говорит соавтор работы профессор Дэмиан Бейли (Университет Южного Уэльса, председатель Рабочей группы по наукам о жизни ESA).
Терапевтический потенциал: «поставить на паузу»
«Некроз долго оставался на виду, но его игнорировали как конечную стадию. Однако накапливающиеся данные показывают, что это центральный механизм, через который возникает и распространяется системная дегенерация. Это делает его критической точкой схождения многих болезней», — говорит ведущий автор доктор Карина Керн (CEO LinkGevity, участник программы NASA Space-Health).
Авторы утверждают, что если научиться целенаправленно предотвращать некроз, даже временно, это позволило бы разорвать деструктивные циклы в их источнике. Это дало бы возможность нормальным физиологическим процессам и делению клеток возобновиться и потенциально открыло бы путь к регенерации.
Исследование является результатом сотрудничества клиницистов и ученых из UCL Division of Medicine, Госпиталя Бригам энд Уименс (аффилирован с Гарвардской медицинской школой), Клиники Мэйо, программы NASA Space-Health, MRC Laboratory of Molecular Biology, Университета Южного Уэльса и Европейского космического агентства.