Ученые открыли орган, молодеющий при наступлении старости

Наблюдения за жизнью пожилых мышей раскрыли интересный факт – их кожа залечивает порезы и другие раны быстрее и "качественнее", чем у молодых особей. К такому выводу пришли биологи, опубликовавшие статью в журнале Cell Reports.

Клетки зародыша и эмбриональные стволовые клетки являются фактически бессмертными с точки зрения биологии – они могут жить практически неограниченно долго в адекватной среде обитания, и делиться неограниченное число раз. В противоположность этому, клетки тела взрослого человека постепенно теряют способность делиться через 40-50 циклов деления, вступая в фазу старения, что предположительно снижает шансы на развитие рака.

Зачем клетки это делают? Как сегодня считают ученые, подобным путем клетки защищают себя и организм в целом от развития рака, прекращая деление в то время, когда вероятность развития мутаций в их геноме достигнет некоторой критической отметки. Дряхление тела, в свою очередь – побочный эффект от этого процесса, связанный с накоплением "престарелых" клеток в органах.

Томас Люнг (Thomas Leung) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США) и его коллеги открыли большое исключение из этого правила, наблюдая за тем, как кожа молодых и пожилых мышей залечивает мелкие порезы, и как их клетки ведут себя при появлении подобных повреждений.

"Пластические хирурги и дерматологи часто замечают, что шрамы реже возникают на коже пожилых людей, однако причины и механизмы этого необычного феномена оставались загадкой для нас. Понимание того, почему это происходит, откроет дорогу для создания технологий регенерации кожи", — отмечает Люнг. 

Для ответа на этот вопрос ученые поступили необычным образом. Они "сшили" кровеносные системы двух мышей – пожилого и молодого грызуна, и проследили за тем, работа каких генов и сигнальных молекул, присутствующих в их коже, поменялась сильнее всего и как эти изменения повлияли на процесс регенерации при прокалывании дыры в их ушах.

Прокалывание уха "обычных" молодых мышей, не соединенных с престарелыми товарищами, вело к формированию рубцовой ткани на краях раны и образованию постоянной "дыры" в их раковине. Если же их "подключали" к кровеносной системе пожилых грызунов, этого не происходило – отверстие медленно, но затягивалось и повреждение бесследно исчезало.

Причиной этого, как обнаружили Люнг и его коллеги, было то, что кровь юных мышей содержала в себе большие количества вещества SDF1, особых сигнальных молекул, отвечающих, как раньше считали биологи, за регенерацию печени, почек и некоторых других органов. 

Этот белок практически отсутствует в организме пожилых грызунов, так как его работа блокируется изменениями в структуре оболочки ДНК, содержащей "инструкции" по синтезу SDF1, и повышенной активностью гена EZH2, управляющего нанесением подобных меток на белковую обертку ДНК. Его отключение в клетках пожилых грызунов резко ухудшило ее регенерацию, заставляя ее чаще формировать шрамы и рубцы.

Открыв этот необычный феномен, ученые проверили, работает ли человеческая кожа подобным образом. Как наблюдения за ранами на коже молодых и пожилых добровольцев, старение аналогичным образом меняло поведение их клеток, что говорит о том, что кожа действительно начинает работать "качественнее" при наступлении старости.

"Подобное поведение кожи имеет смысл с точки зрения эволюции. Чем быстрее затягивается рана, тем проще будет выжить молодому животному, даже если процесс лечения не будет слишком качественным", — заключает генетик.