Удаление митохондрий обратило клеточное старение
Английские исследователи поняли, что удаление синтезирующих энергию митохондрий из клеток ликвидирует проявления их старения. Отчет о работе размещён в EMBO Journal.
Репликативное старение клеток, либо сенесценция — это состояние, при котором клетки, подвергающиеся повреждающим действиям, перестают делиться. Оно является природным механизмом защиты от развития рака, но содействует происхождению возрастных трансформаций организма и связанных с ними болезней.
Такие трансформации появляются в следствии синтеза сенесцентными клетками сигнальных молекул, активирующих воспалительные реакции и оксидативный стресс (повреждение клеточных структур активными формами кислорода). Механизмы, важные за сенесценцию, до конца не уточнены не были.
Томографическая реконструкция митохондрии. Изображение: Guy Perkins, National Center for Microscopy and Imaging Research
Сотрудники Ньюкаслского университета усовершенствовали методику стимуляции митофагии — уничтожения клеткой поврежденных митохондрий. Это разрешило им всецело удалить митохондрии из клеточной культуры. В течение месяца наблюдения в клетках отсутствовало синтез и митохондриальное дыхание митохондриальных белков.
После этого эту методику применили к разным моделям сенесцентных клеток. Стало известно, что удаление из них митохондрий быстро снижает синтез обычных для сенесценции белков, а также ингибиторов циклин-зависимой киназы р21 и р16, и связанной с сенесценцией бета-галактозидазой (SA ?-Gal). Кроме этого в клетках уменьшилась продукция провоспалительных и прооксидантных факторов.
Одновременно с этим удаление митохондрий стимулировало гликолиз и продукцию АТФ.
Помимо этого,ученым удалось установить яркий механизм запуска сенесценции. Оказалось, что в ответ на повреждение ДНК ответственный регулятор синтеза белка mTORC1(комплекс 1 мишени рапамицина у млекопитающих) активирует формирование новых митохондрий, зависимое от регуляторного белка PGC-1? (коактиватор 1? активируемого пролифератором пероксисом рецептора ?).
В опыте на животных подавление биогенеза митохондрий назначением рапамицина либо выключением гена PGC-1? уменьшало возрастной рост числа сенесцентных клеток в печени и связанные с этим провоспалительные трансформации.
«Сейчас мы на ход ближе к разработке терапии клеточного старения, мишенью которой станут митохондрии», — заявила ведущий создатель изучения Клара Коррея-Мелло (ClaraCorreia-Melo).
Митохондрии — органеллы клетки, проводящие аэробное окисление для выработки АТФ. Потому, что митохондрии конкретно контактируют с кислородом, они становятся главной мишенью его активных форм.
Атор: Олег Лищук