Учёные обнаружили молекулярный «переключатель», влияющий на старение клеток

Исследователи из Гарвардской школы общественного здравоохранения (HSPH) обнаружили молекулярный «переключатель», способный «отключать» некоторые клеточные процессы, защищающие от старения и метаболических заболеваний. Результаты, опубликованные в выпуске Cell Metabolism от 1 декабря 2010 года, могут открыть путь к новым методам лечения для замедления развития таких болезней, как диабет 2-го типа или сердечно-сосудистые заболевания.

Учёные стремились понять, почему у некоторых людей — часто пожилых, с избыточным весом или ожирением — развивается метаболический синдром. Это состояние характеризуется группой факторов риска: высоким уровнем глюкозы и холестерина в крови, инсулинорезистентностью, жировой болезнью печени и увеличением абдоминального жира, что повышает риск сердечных заболеваний, диабета 2-го типа и даже рака.

Используя генетически модифицированные модели мышей, команда под руководством старшего автора Чи-Хао Ли сосредоточилась на роли белка SMRT (silencing mediator of retinoid and thyroid hormone receptors) в процессе старения. Они обнаружили, что в стареющих клетках накапливается больше SMRT, и предположили, что это усиливает повреждающее действие окислительного стресса на митохондрии — клеточные компоненты, преобразующие пищу и кислород в энергию.

В лабораторных экспериментах было установлено, что у старых животных SMRT действует как «переключатель», отключая защитную активность белков, известных как PPARs (peroxisome proliferator-activated receptors). PPARs регулируют гены, которые способствуют сжиганию жира для поддержания липидного баланса и снижают окислительный стресс. Исследователям удалось уменьшить негативные эффекты окислительного стресса, вводя антиоксиданты или препараты, которые «включают» защитную активность PPARs обратно.

«Значение нашего исследования в том, что мы показываем: SMRT способствует этому процессу, — сказал Чи-Хао Ли. — Нормальный метаболический гомеостаз частично поддерживается PPARs. SMRT действует как метаболический переключатель, чтобы отключить активность PPARs, когда клетки стареют».

Препараты, нацеленные на PPARs, уже используются для повышения чувствительности к инсулину и снижения уровня липидов в крови. «Наше исследование показывает, что PPARs также могут быть использованы для повышения способности организма справляться с окислительным стрессом», — отметил Ли.

В сотрудничестве с эпидемиологами HSPH команда также обнаружила генетические вариации в гене SMRT человека, которые связаны с риском развития диабета 2-го типа. «Это позволило нам подтвердить, что наши выводы на животной модели применимы к человеческим болезням», — заключил Ли.