
Британские
исследователи обнаружили, что удаление синтезирующих энергию митохондрий из клеток устраняет проявления их старения. Отчет о работе опубликован в EMBO Journal.
Репликативное старение
клеток, или сенесценция — это состояние, при котором клетки, подвергающиеся
повреждающим воздействиям, перестают делиться. Оно служит природным механизмом
защиты от развития рака, но способствует возникновению возрастных изменений
организма и связанных с ними заболеваний. Такие изменения возникают в
результате синтеза сенесцентными клетками сигнальных молекул, активирующих
воспалительные реакции и оксидативный стресс (повреждение клеточных структур
активными формами кислорода). Механизмы, ответственные за сенесценцию, до конца
не уточнены не были.
Сотрудники
Ньюкаслского университета усовершенствовали методику стимуляции митофагии —
уничтожения клеткой поврежденных митохондрий. Это позволило им полностью
удалить митохондрии из клеточной культуры. В течение месяца наблюдения в
клетках отсутствовало митохондриальное дыхание и синтез митохондриальных
белков.
Затем эту
методику применили к различным моделям сенесцентных клеток. Выяснилось, что
удаление из них митохондрий резко снижает синтез типичных для сенесценции
белков, в том числе ингибиторов циклин-зависимой киназы р21 и р16, а также связанной
с сенесценцией бета-галактозидазой (SA β-Gal). Также в клетках уменьшилась
продукция провоспалительных и прооксидантных факторов. В то же время удаление
митохондрий стимулировало гликолиз и продукцию АТФ. 
Кроме того,
ученым удалось установить непосредственный механизм запуска сенесценции.
Оказалось, что в ответ на повреждение ДНК важный регулятор синтеза белка mTORC1
(комплекс 1 мишени рапамицина у млекопитающих) активирует формирование новых
митохондрий, зависимое от регуляторного белка PGC-1β (коактиватор 1β
активируемого пролифератором пероксисом рецептора γ).
В эксперименте на
животных подавление биогенеза митохондрий назначением рапамицина или
выключением гена PGC-1β уменьшало возрастной рост числа сенесцентных клеток в
печени и связанные с этим провоспалительные изменения.
«Теперь мы на шаг
ближе к разработке терапии клеточного старения, мишенью которой станут
митохондрии», — заявила ведущий автор исследования Клара Коррея-Мелло (Clara
Correia-Melo).Митохондрии — органеллы клетки, проводящие аэробное окисление для выработки АТФ. Поскольку митохондрии непосредственно контактируют с кислородом, они становятся основной мишенью его активных форм.Олег Лищук
