Японски учени обърнаха назад стареенето

Учените от университета на Цукуба са открили, че стареенето на човешките клетки може да се забави и дори да се обърне. Те са установили два гена, чието функциониране е свързано с механизмите на стареене, става ясно от изследване, публикувано в сп. Nature.

Клетките на нашето тяло получават енергия благодарение на органели, наречени митохондрии. Популярната теория на стареенето се състои в това, че поради постоянното делене на митохондриите в клетките протича натрупване на мутации на митохондриалната ДНК, поради което се увреждат енергийните свойства на митохондриите.

Скоро след появата на митохондриалната теория за стареенето била предложена друга, според която върху влошаването на работата на митохондриите влияе присъствието на свободни радикали в организма. Но в момента доста изследователи дават доказателства срещу радикалната теория.

Учените от Цукуба смятат, че е възможно причината да не е в увреждането на митохондриите, а в това, че с времето започват да се включват и изключват определени гени. Под ръководството на проф. Джун-Ичи Хаяши (Jun-Ichi Hayashi) изследователите успели да превключат някои гени в положение „младост“ и по такъв начин да обърнат процеса на стареене.

В своето изследване учените сравнили фибробласти, клетки от съединителната тъкан, при деца на възраст до 12 години и възрастни хора между 80 и 97 години. Във възрастните организми се наблюдавало съществено намаляване на клетъчното дишане. Това е съвкупност от биохимични реакции, протичащи в клетките на живите организми, в хода на които протича окисление на въглехидратите, липидите и аминокиселините до въглероден диоксид и вода. Но учените не видели признаци, че в клетките на възрастните хора ДНК е увредена по-силно, отколкото при младите.

Профессор Хаяши        © University of Tsukuba

Изследователите смятат, че става дума за епигенетични ефекти – процеси, изменящи физическата структура на ДНК, в резултат на което някои гени се включват или изключват, но променят нейната последователност. А това значи, че теоретично е възможно да се обърнат назад епигенетичните изменения на ДНК, като се препрограмират клетките.

Учените препрограмирали взетите от тях клетки в състояние на стволови, а след това ги превърнали във фибробласти. В резултат се оказало, че клетъчното дишане било възстановено във всички клетки до нивото на млади.

Затова изследователите са започнали търсене на гените, които да могат да се превключват, за да се предотврати възникването на споменатите ефекти. Те открили два гена –GCAT и SHMT2, които регулират синтеза на глицин – аминокиселина, произвеждана от митохондриите. Било установено, че регулирайки работата на тези гени, може напълно да се възстанови нормалната работа на митохондриите в клетките. А добавянето на глицин в клетките на възрастни хора за 10 дни довело до пълно възстановяване на клетъчното дишане на фибробластите.

От изследването следва, че за разлика от съществуващата теория за стареенето дефектите на клетъчното дишане на фибробластите възникват поради епигенетични процеси. Може ли с регулирането на тези процеси да се управлява процесът по стареене на човека? Това тепърва трябва да се установи – и в случай на успех може да се разработи глицинова терапия за борба със стареенето.