Внеклеточные везикулы: ключ к остановке старения?

Исследователи из Колледжа ветеринарной медицины Корнеллского университета (CVM) на шаг приблизились к поиску "источника молодости".

В исследовании, опубликованном в Journal of Biological Chemistry, учёные описали, как именно эмбриональные стволовые клетки (ESCs) защищают другие клетки от окислительного стресса, предотвращая клеточное старение.

"Это было почти как использование силы молодости", — сказал первый автор Шун Эномото, аспирант кафедры биохимии, молекулярной и клеточной биологии в лаборатории Ричарда Черионе.

Эта сила исходит от крошечных мешочков, называемых внеклеточными везикулами, которые секретируются ESCs. Предыдущие исследования показали, что эти везикулы могут помогать стволовым клеткам сохранять свои уникальные характеристики, что побудило другие группы доказать их способность способствовать заживлению ран и регенерации тканей.

"Следующий вопрос, который нас заинтересовал, — могли ли эти внеклеточные везикулы не только помочь клеткам регенерировать, но и замедлить или остановить их старение", — сказал Эномото.

Для этого учёные, включая Черионе и Марка Энтониака, выделили везикулы из эмбриональных стволовых клеток мыши и добавили их в чашки Петри с дифференцированными (нестволовыми) клетками. Результат удивил: клетки, обработанные везикулами, полностью избежали сенесценции — признака старения, при котором клетки перестают делиться и нормально функционировать.

"Было удивительно наблюдать, как эти обработанные клетки продолжали расти ещё долго после того, как необработанные остановились", — сказал Энтониак.

Команда провела эксперименты, чтобы выяснить сигнальный белковый путь, лежащий в основе антивозрастного действия везикул. Он начинается с белка внеклеточного матрикса фибронектина, который покрывает поверхность везикул.

Фибронектин связывается с поверхностью клеток и запускает каскад ферментов, включая FAK и AKT, которые блокируют эффекты окислительного стресса, в противном случае вызывающего сенесценцию клеток.

Определение этого белкового пути — жизненно важная информация, сказал Черионе. "Чем больше вы понимаете процесс старения, тем более продуманные стратегии у вас есть для борьбы с ним".

Команда планирует продолжить изучение силы везикул эмбриональных стволовых клеток. "Наша конечная цель — протестировать эти везикулы непосредственно на мышах, чтобы увидеть, влияют ли они на старение организма", — сказал Эномото.

Если это окажется успешным, команда исследует свойства с использованием человеческих клеток — ключевое условие: все человеческие эмбриональные стволовые клетки будут созданы из обычных взрослых клеток, генетически перепрограммированных для возврата в эмбрионоподобное состояние.

"Речь идёт не только об увеличении продолжительности жизни, но и о продлении периода здоровой жизни. Эта работа может иметь множество важных применений для здоровья человека", — сказал Энтониак.