Польза сенолитиков преувеличена?
Ученые из Института цитологии РАН опровергли общепринятый принцип действия препаратов против клеточного старения
Пресс-служба Российского научного фонда
Ученые из Института цитологии РАН продемонстрировали, что не все стареющие клетки приобретают устойчивость к программируемому «самоубийству», а значит, призванные с ними бороться препараты-сенолитики не универсальны и работают вовсе не так, как считалось ранее. Специалисты полагали, что эти вещества подавляют механизмы, обеспечивающие устойчивость старых клеток к гибели, однако результаты новой работы опровергают такой сценарий
Совместное культивирование молодых и старых стволовых клеток
Клетки стареют или в ответ на стрессовые воздействия, повреждающие ДНК, или же из-за исчерпания отведенного лимит делений. Стареющие клетки полностью прекращают делиться, но не гибнут, а сохраняются в тканях. При этом работа большинства их систем нарушается, потому они не способны выполнять свои обычные функции.
Вместе с тем стареющие клетки выделяют во внеклеточное пространство множество веществ, которые могут вызвать злокачественное перерождение предраковых клеток. Также они провоцируют воспалительные реакции, ухудшающие здоровье, а также повышающие риски развития тяжелых заболеваний, например болезней Альцгеймера и Паркинсона, остеопороза, остеоартрита, сердечной недостаточности и многих других.
Обычно стареющие клетки уничтожает иммунитет, однако с возрастом или при различных нарушениях он перестает справляться. В этом случае необходимо применять особые препараты сенолитики — лекарственные соединения, избирательно поражающие стареющие клетки. Как считалось до недавнего времени, принцип их действия основан на том, чтобы бороться с устойчивостью старых клеток к апоптозу — программируемому «самоубийству». Однако, как показали авторы работы, это может быть совсем не так.
«Мы провели ряд экспериментов на стареющих клетках различной природы, включая раковые и стволовые, и выяснили, что не у всех из них развивается устойчивость к апоптозу. Более того, оказалось, что сенолитики действуют только на те, которые при старении эту устойчивость не приобрели. Значит, механизм их действия отличается от общепринятого. Вероятно, они влияют не на антиапоптотические пути, а на другие важные для выживания клеток механизмы, но те, которые изменены и уязвимы у старых клеток, а не молодых», — поясняет старший научный сотрудник, руководитель группы механизмов клеточного старения ИНЦ РАН Александра Бородкина.
Ученые из Института цитологии РАН проводили опыты на мезенхимных стволовых клетках (МСК) человека, которые способны трансформироваться в разные типы клеток: жировые, костные, хрящевые, мышечные и нервные. Их старение имеет множество нежелательных последствий вплоть до нарушения регенерации тканей в организме. Для моделирования старения ученые подвергли стволовые клетки воздействию повреждающих ДНК соединений и перекиси водорода, которая запускает окислительный стресс, а также просто долго выращивали культуру. Затем авторы попытались убить клетки при помощи сенолитиков.
«Все типы стареющих МСК оказались невосприимчивы к действию препаратов как раз из-за устойчивости к апоптозу. Если в них дополнительно подавлять активность белков, определяющих это свойство, можно сделать их чувствительными к сенолизису», — отмечает Александра Бородкина.
Ученые пришли к выводу, что разработанные на сегодняшний день сенолитики не эффективны в отношении старых мезенхимных стволовых клеток. Для того, чтобы с помощью известных препаратов запустить их гибель, необходимо дополнительное воздействие на защиту от программируемой смерти. Альтернативным вариантом может стать поиск и разработка более универсальных сенолитиков — чем сейчас и занимаются исследователи ИНЦ РАН.
С работой, выполненной при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), можно ознакомиться на страницах журнала Cellular and Molecular Life Sciences (Deryabin et al., Apoptosis resistance of senescent cells is an intrinsic barrier for senolysis induced by cardiac glycosides).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru