Ученые считают, что возрастное «распутывание» ДНК может быть обратимым

Фото из открытых источников

Неумолимое течение времени неумолимо и необратимо, но это не значит, что его последствия для нашего организма должны быть неизгладимы. Одна из наиболее интригующих идей в исследованиях старения заключается в том, что старение — это не просто накопление повреждений с годами.

Возможно, это также история утраченной информации – постепенного разрушения молекулярных инструкций, которые указывают клеткам, какие гены использовать, а какие подавлять.

Если это верно, то старение может быть не совсем односторонним процессом. Если часть утраченной информации можно восстановить, то стареющие ткани теоретически могут вернуться в более молодое состояние.

Теперь у нас есть новые доказательства того, что это может быть возможно. Исследователи обнаружили, что в печени стареющих мышей повышение уровня белка, связанного с долголетием, восстанавливает закономерности организации ДНК, обычно наблюдаемые у молодых животных. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. 

Это не означает, что тот же метод сработает и на людях, но это позволяет предположить, что по крайней мере некоторые возрастные изменения могут быть более гибкими, чем считалось ранее.

«С возрастом геном теряет свою правильную организацию», — объясняет генетик Хаим Коэн из Университета Бар-Илан в Израиле. «Гены, которые должны оставаться неактивными, активируются, особенно гены, отвечающие за воспаление, в то время как гены, необходимые для нормальной функции печени, начинают отключаться».

Коэн и его коллеги сосредоточили свои исследования на белке под названием SIRT6 и структурном «распутывании» ДНК с возрастом.

«Мы обнаружили, что SIRT6 может помочь обратить этот процесс вспять», — говорит Коэн. «Проще говоря, мы взяли старую печень и восстановили структуру её ДНК, приблизив её к состоянию гораздо более молодой печени».

Старение — это сложный, неравномерный процесс, затрагивающий каждую систему организма, зачастую по -разному и с разной скоростью.

Вряд ли существует универсальный подход к замедлению или смягчению последствий старения, но, изучая аспекты старения шаг за шагом, ученые собирают воедино общую картину действующих механизмов и того, что помогает их смягчить.

Чтобы понять, почему SIRT6 привлек внимание исследователей, полезно рассмотреть один из способов, с помощью которого, по мнению ученых, происходит старение на молекулярном уровне.

Предыдущие исследования показали, что SIRT6 участвует в замедлении возрастных изменений у мышей.

Он играет роль в восстановлении ДНК и регулировании функции митохондрий, а у человека нарушение регуляции SIRT6 связано с нейродегенеративными заболеваниями, такими как деменция.

Он также помогает поддерживать хроматин — плотно упакованную и свернутую структуру в каждой нашей клетке, которая организует ДНК и контролирует, какие гены включаются или выключаются.

С возрастом изменения в структуре хроматина ухудшают его способность отключать определенные гены, что приводит к постепенной потере клеточных функций.

В действительности, одна из влиятельных теорий предполагает, что постепенная потеря организации хроматина может помочь объяснить многие из разнообразных изменений, связанных со старением.

Исследователи хотели выяснить, может ли SIRT6 предотвратить — или даже обратить вспять — этот процесс.

Они взяли самцов мышей, генетически модифицированных для выработки большего количества SIRT6. Они сосредоточились на изменениях в печени, поскольку это важный метаболический орган, функция которого, как известно, ухудшается с возрастом.

Сравнив ткань печени этих генетически модифицированных мышей с тканью печени мышей аналогичного возраста и более молодых мышей с нормальным уровнем SIRT6, исследователи обнаружили, что повышенная экспрессия SIRT6 приводит к тому, что хроматин сохраняет свою молодую, плотно упакованную форму в пожилом возрасте, даже несмотря на происходящие другие возрастные изменения.

Этого единственного изменения оказалось достаточно, чтобы сохранить программы, контролирующие экспрессию генов в печени, подавляя как возрастное воспаление, так и потерю метаболической функции.

Но на этом исследователи не остановились.

Чтобы выяснить, может ли SIRT6 делать что-то большее, чем просто защищать от возрастных изменений, исследователи повысили его уровень у уже пожилых мышей.

Спустя месяц многие возрастные изменения в организации хроматина вернулись к более молодому состоянию, что позволяет предположить, что некоторые аспекты этого процесса могут быть обратимыми, а не просто предотвратимыми.

«Это захватывающе, потому что это говорит о том, что старение может быть более пластичным процессом, чем мы когда-то считали», — говорит Коэн. «Если мы сможем восстановить здоровую организацию хроматина, то в конечном итоге сможем сохранить функцию тканей, уменьшить воспаление и улучшить здоровье в процессе старения».

Эти результаты нельзя перенести на человека; есть веские причины, по которым мы не можем просто так вмешиваться в человеческий геном. Но они открывают многообещающие перспективы для лучшего понимания того, как старение влияет на наш организм, и поиска способов изменить этот процесс.