Скрытый источник возрастного воспаления найден в наших костях

Кости — это не просто опора для тела. Внутри многих из них скрыт механизм, который безостановочно производит клетки крови и иммунной системы. Этот процесс идет в костном мозге, а его результаты отражаются на всем организме — к мышцах, легких, мозге и других органах. Поэтому, когда стволовые клетки, запускающие всю эту систему, стареют, последствия окажут влияние на весь организм. Исследование американских биологов показывает, что состарившиеся кроветворные стволовые клетки способны производить иммунные клетки, вызывающие возрастное воспаление, в других частях тела. Исследование опубликовано в журнале Nature Aging.

Воспаление — это обычно краткосрочная защита от инфекций и травм. Но когда оно тлеет годами на низком уровне, то начинает повреждать здоровые ткани. Исследователи задались вопросом: постаревшие стволовые клетки крови — это просто показатель возраста или же они активно способствуют увяданию всего организма?Ученые сосредоточились на белке под названием SIRT3, который помогает митохондриям работать правильно. С возрастом уровень SIRT3 в кроветворных стволовых клетках падает — это подтверждено и у мышей, и у людей.

В ходе эксперимента генетически модифицированные стволовые клетки мышей, производящие больше SIRT3, пересадили молодым грызунам с поврежденной иммунной системой. Вместе с обычными клетками пересаженный материал восстанавливал кроветворение и иммунитет. За мышами наблюдали, пока они не достигли двух лет — весьма преклонного для этих животных возраста. К этому моменту различия были очевидны: у мышей с усиленным SIRT3 в крови циркулировало меньше иммунных клеток, провоцирующих воспаление. Но перемены вышли далеко за пределы кровеносной системы.

Грызуны с «омоложенными» стволовыми клетками пробегали более длинные дистанции, лучше проходили тесты на память и имели более здоровую структуру легких. Однако одного эксперимента было недостаточно, чтобы доказать, что эффект переносят именно иммунные клетки. Тогда исследователи пошли дальше: они взяли иммунные клетки, произведенные SIRT3-усиленными стволовыми клетками, и перенесли их другим молодым мышам. У этих животных также улучшились работа мышц, регуляция сахара и состояние легких.

«Самые убедительные доказательства дают именно наши эксперименты по трансплантации и адоптивному переносу», — пояснила старший автор работы, биолог Даника Чен.

Обе серии опытов показали: изменения, начавшиеся в кроветворных стволовых клетках, способны достигать удаленных органов через производимые ими иммунные клетки. Дальнейший анализ показал, что SIRT3 помогает предотвратить «зацикливание» стволовых клеток на производстве слишком большого количества воспалительных иммунных клеток. Повышение уровня белка ослабляет эту вредную программу.

Результаты добавляют аргументов в пользу того, что система кроветворения играет в старении более важную роль, чем считалось ранее. В прошлом ученым уже удавалось «омолаживать» постаревшие стволовые клетки мышей. Кроме того, исследования на людях показывают, что хроническое воспаление, возможно, вовсе не является неизбежным спутником старости.

Однако к этим выводам стоит отнестись с осторожностью. Эксперименты проводились на мышах с использованием генетически измененных клеток, а подготовка к пересадке костного мозга сама по себе могла повлиять на животных. Исследователи изучили лишь некоторые показатели и не утверждают, что повышение SIRT3 замедляет старение, продлевает жизнь или улучшает здоровье людей.

Сейчас ученым предстоит выяснить, действительно ли падение активности SIRT3 заставляет постаревшие стволовые клетки человека производить больше воспалительных иммунных клеток. Пока такая связь не доказана, SIRT3 остается лишь перспективным объектом исследований. 

Открыт гормон, подавляющий возрастное воспаление и спасающий от рака

Российские ученые нашли новый способ получать клетки сердца из стволовых

У костей обнаружен суточный ритм разрушения

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX