Клетки крови могут быть ключом к старению

        

Международная команда считает, что ДНК клеток крови остается стабильной и определяет клеточный возраст

Клетки крови могут удерживать ключ к старению, согласно новому исследованию, проведенному Медицинской школой Университета Case Western Reserve. В исследовании, опубликованном в Aging Cell исследователи обнаружили, что клетки крови человека имеют собственные часы, которые остаются стабильными даже после пересадки. Исследователи говорят, что часы могут контролировать старение человека и могут лежать в основе рака крови.

Шигеми Мацуяма, DVM, доктор философии, клеточный биолог и доцент медицины в Медицинском факультете Университета Case Western Reserve, возглавлял международную группу исследователей в изучении часов. Команда измерила клеточный возраст в клетках крови, трансплантированных от здоровых доноров пациентам с лейкемией, сосредоточившись на парах донор-реципиент очень разных возрастов.

«Это исследование связано с источником молодости», – сказал Мацуяма. «Мы обнаружили, что молодые клетки крови остаются молодыми у пожилых людей. У пожилых людей не было ускоренного старения молодых клеток крови». Команда Мацуямы обнаружила, что верно и другое направление – клетки крови от взрослых доноров, переведенные на ребенка, остаются старше. Клетки сохранили свой собственный возраст спустя почти два десятилетия после пересадки.

Их неотъемлемая устойчивость говорит о том, что клетки крови могут быть основными часами старения человека, так как на них не так легко воздействует их окружение, сказал Мацуяма.

Исследование показало, что клетки крови сохраняют эпигенетические закономерности в метилировании ДНК – химические группы, присоединенные к ДНК, – которые можно использовать для расчета их возраста. Несмотря на существенные возрастные различия между донором и реципиентом (до 49 лет), возраст метилирования ДНК трансплантированной крови отражает возраст донора даже после многих лет воздействия на организм реципиента, пишут авторы. Мацуяма сказал: «ДНК функционирует как хранитель времени нашего века».

Метилирование ДНК как предиктор возраста впервые было описано в 2013 году сотрудником Мацуямы в исследовании, биостатистом Стивом Хорватом, доктор философии, из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Он нашел формулу. Механизм и синхронизируют ли клетки тела возраст метилирования ДНК, неясно», – объяснил Мацуяма. «Я не математик. Я клеточный биолог. Итак, мы сотрудничали, чтобы исследовать механизм эпигенетических часов в экспериментальной системе в моей лаборатории».

Мацуяма проверял образцы крови, регулярно собираемые в рамках мониторинга трансплантации, с помощью Центра комплексного лечения больных. Он расширил свой репозиторий с помощью исследователей лейкемии в Университете Осло в Норвегии, которые узнали о его работе на Симпозиуме Keystone 2016 года по проблемам старения, который состоялся в Санта-Фе, штат Нью-Мексико. Хорват сократил клеточный возраст, используя 353 различных сайта метилирования, обнаруженных в ДНК клеток крови.

Вместе исследователи предоставили первые экспериментальные доказательства того, что часы старения клеток крови являются внутренними, а не установлены взаимодействиями с другими типами клеток в организме.

Сейчас они работают, чтобы определить механизмы, которые могут изменить часы. «В раковых клетках часы разбиты», – сказал Мацуяма. Паттерны метилирования ДНК нестабильны в раковых клетках крови и часто демонстрируют странное старение – например, 200 или 5 лет у 50-летнего пациента. «Это совсем не соответствует фактическому возрасту». Мацуяма предупреждает, что именно поэтому, хотя это может показаться привлекательным, он еще не рекомендует «терапевтические» инфузии клеток, чтобы попытаться сохранить молодость.

«Мы не знаем, служат ли клетки крови основными часами, которые могли бы синхронизировать другие клетки. Мы просто пока не знаем», – сказал он.

Вместо этого команда Мацуямы работает над тем, чтобы понять, почему существуют эпигенетические возрастные различия в раковых клетках и как их можно преодолеть. «Это может быть путем включения или выключения определенных генов в клетках, мы можем сбросить часы».

Недавние исследования показывают, что возраст ДНК человеческих клеток можно использовать в качестве биомаркера для прогнозирования риска возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания и другие. В прошлом году Хорват и Мацуяма помогли опубликовать статью, в которой сообщалось, что возраст ДНК значительно ускоряется у пациентов с прогерией, страдающих от преждевременного старения. Мацуяма и его коллеги в настоящее время проводят несколько исследований, чтобы раскрыть механизм возрастного метилирования ДНК и понять, как такие факторы, как диета, физические упражнения и уровень кислорода, влияют на эпигенетические часы.

Источник:

http://casemed.case.edu/cwrumed360/news-releases/release.cfm?news_id=1633&news_category=8

      

Source link