Сенесцентные клетки блокируют регенерацию мышц в любом возрасте

Исследователи из Университета Помпеу Фабра (UPF), ICREA, CIBERNED, CNIC и Altos Labs охарактеризовали, как поврежденные сенесцентные клетки, неизбежно возникающие после травмы, негативно влияют на регенерацию тканей. Этот механизм активен не только в старости, но, что удивительно, и в молодом возрасте. Негативное действие можно преодолеть генетически и фармакологически, восстановив регенеративные функции стволовых клеток.

Доктор Пура Муньос-Кановес и доктор Эусебио Пердигеро в экспериментах на мышах обнаружили, что сенесцентные клетки являются новыми регуляторными компонентами ниши регенерации мышечной ткани, которые тормозят восстановление мышц на всех этапах жизни.

Клеточное старение — это состояние необратимой остановки клеточного цикла, которое часто возникает после повреждения тканей и при возрастных заболеваниях. Изучение этих клеток имеет большое биомедицинское значение.

В исследовании, опубликованном в Nature, команда создала первый транскриптомный атлас сенесцентных клеток поврежденной скелетной мускулатуры мышей разного возраста. Ученые выяснили, что сенесцентные клетки гетерогенны, но имеют общие черты, включая секрецию провоспалительных и профибротических факторов. Эта секреция влияет на близлежащие стволовые клетки и снижает их регенеративную способность, ухудшая восстановление мышц.

Результаты показали, что снижение количества сенесцентных клеток (с помощью генетических или фармакологических методов, вызывающих их гибель) улучшило регенерацию мышц у старых и, неожиданно, у молодых мышей. Польза для молодой ткани связана со снижением воспаления в микроокружении стволовых клеток.

«Это согласуется с представлением о том, что сенесцентные клетки, даже в молодых тканях, создают гипервоспаленную микросреду, которая отражает воспаление, связанное со старением (инфламэйджинг)», — говорит Пура Муньос-Кановес.

Таким образом, сенесцентные клетки вызывают преждевременное старение ниши стволовых клеток даже у молодых мышей.

«Новая молекулярная информация, предоставленная атласом сенесцентных клеток мышц, может быть перенесена на понимание функции старения в других тканях», — отмечает доктор Эусебио Пердигеро.

Эффекты сенесцентных клеток разнообразны (полезные или вредные) и зависят от тканевой среды, типа ткани, продолжительности повреждения, степени сохранения сенесцентных клеток и возраста организма.

«Роли сенесцентных клеток следует изучать в различных контекстах: в нормальном состоянии, при старении и болезнях», — заключает доктор Муньос-Кановес.

Эта работа будет способствовать расширению знаний о сенесцентных клетках и поиску новых методов их таргетирования в контексте регенеративной медицины и старения.