Британські дослідники виявили, що видалення синтезують енергію мітохондрій з клітин усуває прояви їх старіння. Звіт про роботу опублікований в.
Реплікативне старіння клітин, або сенесценція - це стан, при якому клітини, що піддаються пошкодженням, перестають ділитися. Воно служить природним механізмом захисту від розвитку раку, але сприяє виникненню вікових змін організму і пов'язаних з ними захворювань. Такі зміни виникають в результаті синтезу сенесцентними клітинами сигнальних молекул, що активують запальні реакції і оксидативний стрес (пошкодження клітинних структур активними формами кисню). Механізми, відповідальні за сенесценцію, до кінця не уточнені.
Співробітники Ньюкаслського університету вдосконалили методику стимуляції мітофагії - знищення клітиною пошкоджених мітохондрій. Це дозволило їм повністю видалити мітохондрії з клітинної культури. Протягом місяця спостереження в клітинах було відсутнє мітохондріальне дихання і синтез мітохондріальних білків.
Потім цю методику застосували до різних моделей сенесцентних клітин. З'ясувалося, що видалення з них мітохондрій різко знижує синтез типових для сенесценції білків, у тому числі інгібіторів циклін-залежної кінази р21 і р16, а також пов'язаної із сенесценцією бета-галактозидазою (SA лід-Gal). Також у клітинах зменшилася продукція провоспальних і прооксидантних факторів. Водночас видалення мітохондрій стимулювало гліколіз і продукцію АТФ.
Крім того, вченим вдалося встановити безпосередній механізм запуску сенесценції. Виявилося, що у відповідь на пошкодження ДНК важливий регулятор синтезу білка mTORC1 (комплекс 1 мішені рапаміцину у ссавців) активує формування нових мітохондрій, залежне від регуляторного білка PGC-1β (коактиватор 1. активованого проліфератором пероксисом рецептора ^).
В експерименті на тваринах придушення біогенезу мітохондрій призначенням рапаміцину або вимиканням гена PGC-1β зменшувало віковий ріст числа сенесцентних клітин у печінці і пов'язані з цим провоспальні зміни.
«Тепер ми на крок ближче до розробки терапії клітинного старіння, мішенню якої стануть мітохондрії», - заявила провідний автор дослідження Клара Коррея-Мелло (Clara Correia-Melo).
Мітохондрії - органели клітини, що проводять аеробне окислення для вироблення АТФ. Оскільки мітохондрії безпосередньо контактують з киснем, вони стають основною мішенню його активних форм.