Отстраняване на митохондриите обърна клетъчното стареене
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:27
Британски изследователи откриха, че отстраняването на синтезиращите енергия митохондрии от клетките отстранява появата на клетъчното стареене. Отчет за изследването е публикуван в сп. EMBO Journal.
Репликативното стареене на клетките, или сенесценция, е състояние, при което клетките, подложени но увреждащо въздействие, престават да се делят. То служи като природен механизъм за защита от развитието на рак, но допринася за развитието на възрастови изменения на организма и свързаните с тях заболявания.
Такива изменения възникват в резултат на синтез на сигнални молекули в сенесцентните клетки, активиращи възпалителните реакции и оксидативния стрес (увреждането на клетъчните структури с активни форми на кислород). Механизмът, отговорен за сенесценцията, не беше уточнен докрай.
Учените от Нюкасълския университет са усъвършенствали методиката за стимулация на митофагията – унищожаване на увредените митохондрии в клетките. Това им позволило напълно да отстранят митохондриите от клетъчни култури. В продължение на месец наблюдения в клетките отсъствали митохондриално дишане и синтез на митохондриални белтъци.
След това тази методика била приложена към различни модели сенесцентни клетки. Станало ясно, че отстраняването на митохондриите от тях рязко снижава синтеза на типичните за сенесценцията белтъци, включително инхибиторите на циклин-зависима киназа р21 и р16, а също свързания със сенесценцията бета-галактозидаза (SA β-Gal).
В клетките също така намаляла продукцията на провъзпалителни и прооксидантни фактори. В същото време отстраняването на митохондриите стимулирало гликолизата и продукцията на АТФ (аденозинтрифосфат).
Освен това учените успели да установят непосредствения механизъм на стартиране на сенесценцията. Оказало се, че в отговор на увреждането на ДНК е важен регулаторът на синтеза белтъкът mTORC1 активира формирането на нови митохондрии, зависимо от регулаторния белтък PGC-1β.
В експериментите с животни потискането на биогенезата на митохондриите с рапамицин или изключване на гена PGC-1β намалило възрастовото нарастване на броя на сенесцентните клетки в черния дроб и свързаните с това провъзпалителни изменения.
„Сега сме с крачка по-близо до разработката на терапия на клетъчното стареене, чиято мишена ще станат митохондриите“, казва водещият автор на изследването Клара Корея-Мело (Clara Correia-Melo).
Митохондриите са клетъчни органели, осигуряващи аеробно окисление за изработката на АТФ. Тъй като митохондриите непосредствено контактуват с кислород, те стават основна мишена за неговите активни форми.
