Top.Mail.Ru
Бесплатный подбор врача по Москве и Московской области. Телефон Call центра +7 (499) 519-32-44

Сколько лет вашим органам?

Просмотров: 19
Сколько лет вашим органам?

Ученые когда-то думали, что нейроны, или, возможно, клетки сердца, являются самыми старыми клетками в организме. Исследователи из Института Солка обнаружили, что мозг, печень и поджелудочная железа мыши содержат популяции клеток и белков с очень большой продолжительностью жизни, некоторые из них такие же старые, как нейроны. Результаты, демонстрирующие «возрастной мозаицизм», были опубликованы в Cell Metabolism. Методы команды исследователей смогли быть приложены к почти любой ткани в теле для того, чтобы получить ценную информацию о пожизненной функции не разделяя клеток и о том как клетки теряют контроль над качеством и целостностью протеинов и важных структур клетки во время вызревания.

«Мы были очень удивлены, обнаружив клеточные структуры, которые по существу такие же старые, как и организм, в котором они находятся», — говорит вице-президент Института Солка, главный научный сотрудник Мартин Хетцер, профессор, старший автор исследования. «Это предполагает еще большую клеточную сложность, чем мы думали ранее, и имеет интригующие последствия для того, что мы знаем о старении органов, таких как мозг, сердце и поджелудочная железа.»

Большинство нейронов в мозге не делятся во взрослом возрасте и, таким образом, имеют длительный срок службы и возрастное снижение. Тем не менее, в основном из-за технических ограничений, продолжительность жизни клеток вне мозга было трудно определить.

«Биологи спрашивали: сколько лет клеткам в организме? Существует общая идея о том, что нейроны старые, в то время как другие клетки в организме относительно молоды и регенерируются на протяжении всей жизни организма», — говорит Рафаэль Арроджо э Дриго, первый автор и научный сотрудник Солка. — Мы решили выяснить, возможно ли, что некоторые органы тоже имеют клетки, которые живут так же долго, как и нейроны в мозге.»

Вам может быть интересно:  Как клетки иммунной системы помогают опухолям избегать защитные механизмы организма

Поскольку исследователи знали, что большинство нейронов не заменяются в течение жизни, они использовали их в качестве «возрастной базы» для сравнения других не делящихся клеток. Команда объединила маркировку изотопов электронов с гибридным методом визуализации (MIMS-EM) для визуализации и количественной оценки возраста клеток и белков, и их оборота в головном мозге, поджелудочной железе и печени, в молодых и старых моделях грызунов.

Чтобы подтвердить свой метод, ученые сначала определили возраст нейронов и обнаружили, что, как и предполагалось, они были такими же старыми, как и организм. Тем не менее, удивительно, что клетки, которые строят кровеносные сосуды, называемые эндотелиальными клетками, также стары, как нейроны. Это означает, что некоторые не-нейрональные клетки не реплицируют или не заменяют себя на протяжении всей жизни.

Поджелудочная железа, орган, ответственный за поддержание уровня сахара в крови и секретирование пищеварительных ферментов, также показывала наличие клеток разного возраста. Небольшая часть поджелудочной железы, известная как островки Лангерганса, представлялась исследователям загадкой, состоящей из молодых и старых клеток. Некоторые бета-клетки, выделяющие инсулин, реплицировались на протяжении всей жизни и были относительно молодыми, в то время как некоторые не делились и были долгоживущими, подобно нейронам. Еще один тип клеток, называемый дельта-клетками, вообще не делился. Поджелудочная железа была ярким примером возрастного мозаицизма, то есть популяцией идентичных клеток, отличающихся продолжительностью жизни.

Предыдущие исследования показали, что печень имеет способность к регенерации во взрослом возрасте, поэтому исследователи выбрали этот орган, ожидая увидеть относительно молодые клетки печени. К их удивлению, подавляющее большинство клеток печени у здоровых взрослых мышей оказались такими же старыми, как животное, в то время как клетки, которые выравнивают кровеносные сосуды, и звездообразные клетки, другой тип клеток печени, были намного моложе. Таким образом, неожиданно, печень также продемонстрировала возрастной мозаицизм, что указывает на потенциальные новые пути регенеративных исследований для этого органа.

Вам может быть интересно:  Искусственная родинка для ранней диагностики рака

В молекулярном масштабе в выборке наблюдаемых долгоживущих клеток содержались белковые комплексы, проявляющие возрастной мозаицизм. Например, первичные реснички (волосоподобные придатки за пределами клетки) бета-клеток поджелудочной железы и нейронов, содержащих регионы белков, значительно отличаются продолжительностью жизни. Клетки печени, напротив, не содержали долгоживущих белков.

«Благодаря новым технологиям визуализации мы можем более точно, чем когда-либо, определить возраст клеток и их супрамолекулярных комплексов. Это открывает новые двери для изучения всех клеток, тканей и органов в нормальном и болезненном состоянии», — говорит Марк Эллисман, профессор нейробиологии в Медицинской Школе Сан-Диего и соруководитель исследования с Хетцером. Его лаборатория, Национальный Центр Микроскопии и Исследований Изображений, разработала и предоставила новые методы визуализации тканей для коррелированной многомасштабной и мультимодальной микроскопии. Эти методы обеспечили новые ключевые технологии, которые позволили провести это исследование.

«Определение возраста клеток и субклеточных структур во взрослых организмах даст нам новое представление о механизмах поддержания и восстановления клеток и влиянии кумулятивных изменений во взрослом возрасте на здоровье и развитие болезни», — добавляет Хетцер. «Конечная цель — использовать эти механизмы для предотвращения или задержки возрастного старения органов с ограниченным обновлением клеток.»

Далее авторы планируют расшифровать разницу в продолжительности жизни нуклеиновых кислот и липидов. Они также хотят понять, как возрастной мозаицизм связан со здоровьем и такими заболеваниями, как диабет 2 типа.

Среди других авторов были Свати Тяги из Солка, Варда Лев-Рам, Раньян Рамачандра, Томас Диринк, Эрик Бушонг и Себастьян Фан из Калифорнийского Технологического Института, Виктория Сирота из Калифорнийского Технологического Института и Клод Лечен из Бригамской Женской Больницы.

Источник: Salk Institute

Дополнительная информация:

Отзывы и комментарии

Добавить комментарий

*

Контакты

Информационные материалы на данном сайте представляют собой статьи, написанные практикующими медицинскими специалистами и косметологами на основе практики или по информации, которая есть в открытом доступе как в сети Internet так и в различных печатных изданиях.

Doktorlaser.ru не несет ответственности за любые возникшие убытки, информацию или услуги.

В первую очередь всегда обращайтесь к врачу.