Появление морщин на коже и выпадение волос — это неутешительные внешние признаки старения. Многим людям очень хотелось бы обратить время вспять. Результаты нового исследования могут пролить свет на вероятность этого процесса.
В результате исследования, проведенного доктором Кешавой Сингхом (Keshav Singh) и его коллегами из Университета Алабамы (University of Alabama) в Бирмингеме, США, получены данные, что выключение мутации гена мыши, вызывающего появление морщин и потерю шерсти, ведет к восстановлению нормального внешнего вида животного.
При индуцировании мутации, приводящей к дисфункции митохондрий, в течение нескольких недель у испытуемых мышей появились морщины на коже и обширная, видимая потеря шерсти. Когда путем выключения гена функция митохондрий восстановилась, к мышам вернулась гладкость кожи и густота шерсти, неотличимые от таковых у здоровой мыши того же возраста.
Митохондрии — это крошечные органеллы, известные как «электростанции клеток». Они продуцируют 90% химических реакций, необходимых для выживания. Мутация, которая провоцирует процесс старения, находится в ядерном гене, влияющем на функцию митохондрий.
У людей наблюдается снижение функций митохондрий во время старения, а их дисфункция может приводить к возрастным заболеваниям. Истощение ДНК в этих органеллах также связано с заболеваниями человека, в числе которых сердечно-сосудистая патология, сахарный диабет, неврологические расстройства и рак.
«На мышиной модели можно представить возможность создания стратегий разработки превентивных и терапевтических препаратов для расширения функций митохондрий при лечении заболеваний, связанных со старением кожи, волос и других болезней человека, при которых их дисфункция играет значимую роль», — заявляет К. Сингх.
Мутация в мышиной модели индуцируется при добавлении к пище или питьевой воде антибиотика — доксициклина. Это вызывает истощение ДНК митохондрий, поскольку фермент для их репликации ДНК становится неактивным.
На 4-й неделе эксперимента у мышей появилась седая шерсть, началось ее выпадение и уменьшилась густота. Животные стали заторможенными и начали впадать в летаргию. Их состояние напоминало естественное старение. Появление морщин на коже наблюдалось через 4–8 нед после индукции мутации. Примечательно, что у самок морщины были более глубокие, чем у самцов. Мутация вызвала небольшое изменение также в других органах тела. Это указывает на важную роль митохондрий клеток кожи по сравнению с другими тканями.
Среди прочего в коже мышей ученые зафиксировали следующие изменения: увеличение числа клеток, аномальное утолщение внешнего слоя, дисфункцию волосяных фолликулов и повышенное воспаление, которые, по-видимому, обусловливала патология кожи. Это похоже на внешнее старение кожи у людей. У мышей с истощенной ДНК митохондрий также проявилось изменение экспрессии 4 возраст-ассоциированных маркеров клеток аналогично внутреннему старению.
В результате исследования ученые определили нарушение баланса в коже между ферментами матриксной металлопротеиназы и их тканеспецифическим ингибитором. Баланс этих двух факторов необходим для поддержания процесса образования коллагеновых волокон, предотвращающих образование морщин.
При инверсии мутации восстановилась функция митохондрий, а также прекратились патологические изменения кожи и шерсти. Этот результат дает понять, что митохондрии являются регуляторами обратимого процесса старения кожи и потери волос.
По словам доктора К. Сингха, в результате этого исследования стало ясно, что эпигенетические механизмы, лежащие в основе перекрестных помех между митохондриями и ядром клетки, играют важную роль в восстановлении нормального фенотипа кожи и волос. Дальнейшие эксперименты необходимы, чтобы определить, могут ли фенотипические изменения в других органах также быть обращены на уровень дикого типа путем восстановления ДНК митохондрий.
По материалам www.uab.edu
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим