Ученые выявили способность «зомби-клеток» поддерживать воспалительные процессы
Исследователи обнаружили новую связь между митохондриями, клеточным метаболизмом и хроническим воспалением, которое возникает с возрастом. В ходе экспериментов с мышами была продемонстрирована возможность вмешательства в один из ключевых процессов, что способствовало снижению воспаления и улучшению показателей здорового старения. Об этом сообщает Известия.
С возрастом в организме накапливаются клетки, которые способны поддерживать воспаление значительно дольше, чем это необходимо. Эти клетки, известные как сенесцентные, прекращают делиться, но продолжают оставаться активными и участвовать в обмене веществ. Исследователи выяснили, что митохондрии этих клеток функционируют иначе, чем у здоровых клеток.
Стареющие клетки не являются полностью инертными. Они остаются метаболически активными и имеют воспалительную программу, которая заставляет их выделять молекулы, способствующие воспалению. Когда сенесцентные клетки активируют эту программу, возникает секреторный фенотип, ассоциированный со старением, или SASP, который связан с хроническим воспалением и различными заболеваниями, распространенными в пожилом возрасте.
Группа под руководством профессора Джоау Пассуша из Клиники Майо исследовала молекулярные процессы, заставляющие сенесцентные клетки поддерживать SASP. Результаты были опубликованы в журнале Science Daily.
Оказалось, что два биологических пути, связанных с митохондриями, конвергируют. Один из них изменяет способ хранения ДНК, способствуя развитию областей, связанных с SASP, а другой усиливает экспрессию генов, связанных с воспалением.
Одним из механизмов стало увеличение производства митохондриями ацетил-КоА, молекулы, участвующей в обмене веществ и взаимодействующей с гистонами, которые упаковывают ДНК. Ацетил-КоА ослабляет упаковку ДНК, делая некоторые участки генома более доступными для клеточных механизмов.
Однако одного повышения уровня ацетил-КоА оказалось недостаточно для объяснения постоянного выделения воспалительных молекул. Ученые обнаружили, что поврежденные митохондрии могут пропускать свою ДНК и РНК в те части клетки, где их не должно быть. Иммунная система воспринимает этот генетический материал как сигнал опасности, что запускает воспалительную реакцию.
Таким образом, исследователи выявили взаимодействие двух процессов: один связан с метаболизмом и делает воспалительные гены доступными, а другой обеспечивает иммунный сигнал для их активации.
Исследователи полагают, что связь между метаболизмом митохондрий и активностью генов воспаления может помочь лучше понять механизмы хронического воспаления при старении. Важно, что два сигнала делают участки ДНК, связанные с воспалением, более доступными и активируют их.
Полученные результаты указывают на возможность воздействия не только на воспалительные процессы, но и на метаболические сигналы, регулирующие доступ клеток к определенным участкам ДНК. Это исследование открывает новые перспективы в понимании роли сенесцентных клеток в возрастных изменениях организма и может помочь в поиске способов замедления воспалительных процессов и снижения функций тканей.
