Повреждённые ДНК клетки предупреждают соседей об опасности

Клетки с невосстановленными повреждениями ДНК посылают сигнал соседним клеткам, сообщая об опасности. Это открытие показывает, что процесс DDR (ответ на повреждение ДНК) также контролирует межклеточную коммуникацию, что имеет значение для изучения рака и старения. Результаты опубликованы 13 июля в онлайн-издании Nature Cell Biology.

Первая реакция клетки на повреждение ДНК — попытка восстановить его. Если это не удаётся, клетка либо совершает «самоубийство», либо прекращает делиться — два внутренних механизма предотвращения рака. Открытие внеклеточного сигнального механизма, запускающего воспалительный ответ, объясняет, как неудачная репарация ДНК на клеточном уровне влияет на ткани.

«Мы обнаружили, что если вблизи повреждённой клетки находится мутантная и потенциально раковая клетка, сигналы от повреждённой могут побудить её вести себя более агрессивно. Что касается старения, мы считаем, что воспалительные сигналы от повреждённых клеток создают «поле» старения, где повреждения накапливаются со временем, влияя не только на отдельные клетки, но и на функцию самой ткани», — говорит ведущий автор Джудит Кампизи. Когда учёные заблокировали определённые белки, участвующие в DDR, межклеточная коммуникация прекратилась.

Исследователь Фрэнсис Родье, руководивший работой, был удивлён, обнаружив, что хотя процесс DDR активировался внутри культивируемых человеческих клеток в течение минут после повреждения ДНК, повреждённые клетки начинали секретировать воспалительные сигналы только через 24–48 часов.

«Мы думаем, что клетка даёт себе время на репарацию ДНК, прежде чем предупредить иммунную систему о проблеме», — сказал Родье. Учёные также обнаружили, что этот сигнальный путь обходит мощный ген-супрессор опухолей p53. Это даёт мишень для подавления воспалительного процесса без нарушения активности p53, что важно для предотвращения рака. Это также объясняет, почему раковые опухоли всё ещё могут секретировать воспалительные сигналы при мутации p53.

«Воспаление — характерный симптом рака и фактор, способствующий его развитию. Это помогает нам понять, что вовлечено в этот процесс», — отметил Родье.

Открытие также помогает объяснить процесс старения. Иммунная система, уничтожающая повреждённые клетки, не идеальна. «Клетки, пережившие атаку иммунной системы, посылают постоянные сигналы опасности окружающим клеткам. Эта непрерывная тревога вызывает воспаление, которое способствует старению», — пояснила Кампизи. — «Теперь у нас есть мишень, на которую можно воздействовать, чтобы остановить отправку этими клетками воспалительных сигналов».

Источник: Buck Institute for Age Research