Свет на здоровье и клетки-зомби при старении
С возрастом клетки могут входить в состояние сенесценции — они перестают делиться, но продолжают выделять воспалительные и разрушающие ткани молекулы. В молодости иммунная система устраняет эти сенесцентные клетки, часто называемые клетками-зомби. С годами они накапливаются и способствуют возрастным проблемам со здоровьем. Исследователи клиники Майо в двух работах изучили биологию этих клеток.
Белки клеток-зомби как предикторы смертности
В исследовании, опубликованном в Aging Cell, учёные проанализировали клетки-зомби, чтобы объяснить старение на клеточном уровне.
Группа включала 1923 взрослых в возрасте 65 лет и старше без хронических заболеваний или с одним заболеванием. Среди них было 1066 женщин и 857 мужчин.
Исследователи обнаружили, что группа разнообразных белков, секретируемых клетками-зомби, может служить биомаркерами сенесценции и предсказывать исходы для здоровья у пожилых людей. Их измерение в крови помогает прогнозировать смертность лучше, чем хронологический возраст, пол или наличие хронического заболевания.
Было установлено, что более высокие уровни специфических сенесцентных биомаркеров, таких как GDF15, VEGFA, PARC и MMP2, связаны с повышенным риском смерти. Некоторые из этих биомаркеров ассоциированы с развитием хронических болезней (например, болезней сердца и некоторых видов рака).
Исследователи отмечают необходимость включения большего разнообразия в будущие исследования, так как уровни биомаркеров различались между мужчинами и женщинами, а раса и этническая принадлежность влияют на биологические процессы.
Неизвестный феномен в клетках-зомби и воспаление
В исследовании, опубликованном в Nature, команда под руководством Джоао Пассоса, Ph.D., обнаружила ранее неизвестное явление в клетках-зомби.
Митохондрии, энергетические станции клетки, могут запускать механизм самоуничтожения (апоптоз). Сенесцентные клетки известны устойчивостью к апоптозу. Однако исследователи неожиданно наблюдали, как небольшая группа «неправильных» митохондрий пытается инициировать апоптоз в клетках-зомби.
При этом митохондрии высвобождают свою ДНК в цитозоль клетки. Клетка воспринимает митохондриальную ДНК как чужеродную, что запускает воспаление, повреждающее ткани и ведущее к болезням.
Блокировка этого процесса у мышей, эквивалентных по возрасту 70-летним людям, позволила снизить воспаление тканей и значительно улучшить их здоровье: силу, баланс и структуру костей.
Это открытие может привести к новым типам терапии, направленной не на уничтожение сенесцентных клеток (сенолитики), а на снижение вызываемого ими воспаления для увеличения периода здоровой жизни (health span).
Картирование клеток-зомби
Джоао Пассос и коллеги участвуют в масштабном проекте Cellular Senescence Network (SenNet), целью которого является составление всеобъемлющего атласа сенесцентных клеток в организме человека на протяжении жизни.
«Нацеливаясь на эти фундаментальные механизмы, движущие процесс старения, а не на каждое заболевание по отдельности, мы потенциально можем бороться не с одной возрастной болезнью, а со всеми ими», — говорит д-р Пассос.