Ускоренное старение из-за повреждения ДНК
ДНК — это наследственное вещество и «инструкция» для функционирования клеток и организма. Она постоянно подвергается угрозам: УФ-излучению, загрязнителям и побочным продуктам метаболизма. Хотя многие повреждения устраняются системами репарации, их накопление — одна из причин старения. Учёные из CECAD в Кёльнском университете исследуют, как именно повреждения генома запускают процесс старения.
В исследовании, опубликованном в Cell Reports, использовали нематоду Caenorhabditis elegans — популярный модельный организм из-за короткой продолжительности жизни (20–30 дней). Когда однодневных червей подвергли воздействию повреждающего ДНК УФ-света, молодые особи продемонстрировали поразительное сходство со старыми червями. Учёные провели комплексный анализ белков, жирных кислот, метаболизма и сигнальных путей.
Ключевым открытием стало то, что изменения, характерные для старых червей, развились у молодых особей уже через несколько часов после повреждения ДНК. «Всё было на месте, практически полная картина процесса старения. Мы показали, что особи перепрограммируют свои биологические процессы в ответ на увеличение повреждений ДНК. Это можно назвать ускоренным старением», — говорит руководитель исследования Шумахер.
Было изучено более 5000 различных белков и их взаимосвязи через сигнальные пути. Как в кроссворде, проявились связи между метаболизмом, сохранением ДНК, белками и сигнальными путями, определяющими старение. «В итоге мы нашли все нити и соединения — это впечатляет и даже лучше, чем ожидалось. То, что просматривалось в других исследованиях, мы смогли показать в целостной картине», — отмечает учёный.
Хотя червь и человек внешне не похожи, их клеточные процессы очень схожи: многие сигнальные пути идентичны, метаболизм и контроль качества белков подобны. Это делает C. elegans релевантной моделью для исследований старения. Следующий шаг — детальное изучение выявленных сигнальных путей, чтобы понять влияние повреждений ДНК на организм и приблизиться к возможности здорового старения для человека.