Новая работа, посвящённая изучению эффектов старения в клетках человеческого организма, может научить врачей лечить или предотвращать сахарный диабет, жировую болезнь печени и другие метаболические заболевания, а может быть — и обратить вспять часы самого старения.
В исследовании, проведённом на базе Виргинского университета (University of Virginia), утверждается, что жировой гепатоз и другие нежелательные эффекты старения могут быть следствием того, что клеточные ядра со временем сморщиваются, и эти «морщины» мешают генам функционировать должным образом.
Конечно, крема от морщин для ядерных мембран не существует. Но кое-что предпринять всё-таки можно. Например, использовать вирусы, способные разгладить поверхность мембран, заставив клетку работать как в молодости.
Открытие было совершено в лаборатории Ирины Бочкис (Irina Bochkis) фармакологического отделения Виргинского университета. Проведённая Бочкис и её коллегами работа показала, что пространственное расположение ДНК внутри клеточного ядра критически важно. «Выключенные» гены должны быть прижаты вплотную к оболочке, окружающей ядро. Однако по мере старения организма эта оболочка становится комковатой и неровной, что мешает генам вовремя «выключаться».
«Во всех клетках организма присутствует один и тот же набор молекул ДНК, однако клетки отличаются друг от друга, — объясняет Бочкис. — Как это работает? Допустим, определённые гены должны быть «включены» в клетках печени, но «выключены» в клетках мозга и наоборот. Если гены не «выключаются» должным образом, возникают проблемы».
Изучая модель жировой болезни печени, Бочкис обнаружила, что наша печень начинает накапливать жир, когда мы стареем, потому что ядерные мембраны сморщиваются. «Когда оболочка ядра перестаёт функционировать правильно, от неё может отсоединиться участок ДНК, который должен быть «выключен». И вот уже ваша маленькая печёночная клетка становится маленькой жировой клеткой».
Накопление жира в печени увеличивает риск развития сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний, а они, в свою очередь, способны привести к смерти.
Процесс сморщивания мембран связан с нехваткой вещества, называемого ламин, клеточного белка, существующего во многих формах. Восполняя дефицит подходящей формы ламина, мы можем «разгладить» мембраны. К сожалению, «забраться» внутрь клетки довольно сложно. Но у Бочкис есть идея: мы можем использовать для доставки вирусы. Учёные уже научились модифицировать вирусы и использовать их в терапевтических целях, а доставить вирус в клетки печени будет достаточно просто, ведь этот орган в норме занимается детоксикацией организма. Если это сработает, «мы получим нормальные, здоровые клетки, которые будут экспрессировать те гены, которые следует, и избавимся от мусора, которого не должно быть в печени» — говорит Бочкис.
Исследовательница полагает, что сморщенные ядерные мембраны ответственны и за нежелательные явления, связанные со старением, в других частях организма. По всей видимости, Бочкис удалось открыть универсальный механизм, одинаково работающий в различных клетках.
