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

Как бактерии стали многоклеточными: система разделения ДНК эволюционировала во внутриклеточный каркас

Биологическая эволюция редко создает принципиально новые механизмы с нуля. В подавляющем большинстве случаев природа модифицирует уже существующие структуры, адаптируя их под совершенно новые...

Компьютерные расчеты термоядерных реакций оказались ошибочными: как эксперимент с испаренной медью переписывает законы физики плазмы

Воздействие сверхмощного оптического лазера на металл разрушает межатомные связи за квадриллионные доли секунды. В точке удара материал мгновенно переходит в состояние горячей сверхплотной плазмы,...

Самые крупные карповые в мире и в России: история семейства, размеры и что из них готовят

Когда слышишь слово «карповые», в голове обычно возникает что-то очень земное и понятное: карась в деревенском пруду, карп на рынке, сазан в рассказах рыбаков. Но у этого семейства есть и совсем...

✦ ИИ  5 сервисов для создания презентаций с опросами: для учителей, маркетологов и бизнеса

Нужно собрать обратную связь, проверить гипотезу или просто узнать, что думают люди? Рассказываем, где создать опрос за 5 минут, какие сервисы работают в РФ, как проводить голосования в реальном...

Где можно увидеть Стоунхендж, не выезжая за границы России

Мысль о том, чтобы увидеть чудо света или загадку истории нужно выезжать за тридевять земель, настолько укрепилась в сознании, что интересных мест поближе как будто и нет вовсе.Итак, для всех...

Обзор бесщеточной аккумуляторной пилы ProCraft PKA45 (PKA46): 2 аккумулятора, 2 шины и 2 цепи

Во время работы в саду или на приусадебном участке приходится срезать деревья и кустарники. Порой они достаточно толстые, чтобы справиться с ними вручную, и приходится доставать электрические или...