Биологи научились временно возвращать старым тканям регенерацию молодых клеток

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Команда ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе установила причину снижения регенеративных способностей мышечной ткани в процессе старения. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science, ключевую роль в этом процессе играет накопление белка NDRG1 в стволовых клетках скелетных мышц (сателлитных клетках). Данный механизм переводит клетки в состояние пониженной активности, приоритезируя их долгосрочное выживание в ущерб скорости восстановления тканей.

Автор: Google Источник: gemini.google.com

В ходе эксперимента, проведенного под руководством профессора неврологии Томаса Рандо (возглавляет Центр регенеративной медицины), ученые сравнили состояние стволовых клеток мышечной ткани у молодых и старых особей. Оказалось, что с возрастом в клетках накапливается белок NDRG1 — его содержание увеличивается в 3,5 раза. Это вещество работает как естественный тормоз: оно блокирует сигнальный путь mTOR, который необходим для запуска процессов деления клеток, их роста и эффективного восстановления поврежденных тканей.

Ученые определили обнаруженный механизм как «систематическую ошибку выживаемости на клеточном уровне». В процессе старения стволовые клетки с недостаточным уровнем экспрессии NDRG1 погибают. Выжившая популяция состоит из клеток, которые медленнее реагируют на повреждения, но обладают более высокой устойчивостью к стрессовой среде стареющего организма. Согласно выводам исследователей, замедление мышечной регенерации представляет собой биологический компромисс, направленный на предотвращение полного исчезновения резерва стволовых клеток.

В ходе эксперимента биологи искусственно заблокировали активность NDRG1 у мышей, чей биологический возраст соответствовал 75 годам человека. После отключения белка увядающие мышечные стволовые клетки начали функционировать в режиме молодых: они быстро активировались и значительно ускорили процесс восстановления тканей после первичной травмы. Однако, утрата защитного действия NDRG1 привела к снижению базовой выживаемости клеток. При получении повторных мышечных повреждений регенеративный потенциал ткани резко падал из-за нехватки оставшихся стволовых клеток.

Микрофотография мышечной ткани через 7 дней после травмы. Слева представлена типичная картина старения: дефицит регенерации и мелкие волокна. Справа — результат экспериментальной терапии: подавление белка NDRG1 позволило мышцам старых мышей восстанавливаться с «молодой» скоростью, формируя развитую мышечную структуру.
Автор: Дженгмин Кан Источник: www.eurekalert.org

Авторы исследования сравнивают молодые клетки со спринтерами, демонстрирующими максимальную эффективность на короткой дистанции, а старые — с марафонцами, распределяющими ресурсы для длительного функционирования. Выявление роли NDRG1 меняет подход к разработке терапевтических методов борьбы с возрастной саркопенией и мышечной дистрофией. Вместо простой стимуляции деления клеток ученым предстоит найти баланс между краткосрочной скоростью регенерации и долгосрочной стабильностью клеточной популяции.

Полученные данные открывают новые перспективы в области геронтологии и регенеративной медицины, указывая на то, что управление «режимом выживания» клеток может стать эффективным инструментом коррекции возрастных изменений, если удастся минимизировать риски истощения биологических ресурсов организма.

Источник: sciencedaily.com

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Ученые впервые наблюдали процесс, давший начало сложной жизни на Земле: как контакт двух простых клеток изменил ход эволюции

Один из самых сложных вопросов в современной биологии — это механизм появления эукариотической клетки. Вся жизнь на Земле делится на простые микроорганизмы (бактерии и археи) и...

Архитектура преисподней: как на самом деле устроен источник магмы Йеллоустоунского супервулкана

Традиционно считалось, что под Йеллоустоуном находится мантийный плюм. Согласно этой классической концепции, глубоко в недрах планеты, на границе земного ядра и мантии, зарождается мощный...

Секрет Саграда Фамилия: почему у самого высокого храма мира предел высоты в 172 метра

В прошлой статье я писал про долгострой, и вот совпадение, тоже храм, в Таиланде. Но если Храм Истины это самый масштабный проект целиком из древесины, то Саграда Фамилия уже самый высокий...

Как первоцветы выживают в суровых условиях ранней весны

Ранняя весна в центральной полосе России — время, когда природа только пробуждается от зимнего сна. Еще в низинах лежит снег, а на полянках появляются первые цветы, это кажется настоящим...

Где находится самый старый пароход в России и почему его сохранили

На набережной Енисея в центре Красноярска стоит пароход, который по праву считается одним из самых старых сохранившихся судов России. Грузопассажирский колёсный пароход «Святитель Николай»,...