Учёные нашли ключи к старению и регенерации у морского существа

Исследователи из Национальных институтов здоровья (NIH) и их коллеги, изучая, как крошечное морское существо Hydractinia symbiolongicarpus регенерирует целое новое тело только из своего рта, обнаружили новые данные о процессах заживления и старения. Учёные провели секвенирование РНК этого трубчатого животного, живущего на раковинах раков-отшельников. В момент начала регенерации нового тела у гидранктинии был обнаружен молекулярный сигнал, связанный с биологическим процессом старения (сенесценцией).

Согласно исследованию, опубликованному в Cell Reports, гидранктиния демонстрирует, что фундаментальные биологические процессы заживления и старения взаимосвязаны, что даёт новую перспективу на эволюцию старения.

Сенесценция как двигатель регенерации

Роль сенесценции в регенерации контрастирует с данными о человеческих клетках. "Большинство исследований сенесценции связано с хроническим воспалением, раком и возрастными заболеваниями", — отметил Энди Баксеванис, старший научный сотрудник NHGRI. — "Обычно у людей сенесцентные клетки остаются таковыми и вызывают хроническое воспаление и старение соседних клеток. Изучая животных вроде гидранктинии, мы можем узнать, как сенесценция может быть полезной".

Ранее было установлено, что у гидранктинии есть особая группа стволовых клеток для регенерации. Однако когда исследователи удаляли рот (часть, далёкую от места расположения стволовых клеток), изо рта вырастало новое тело. Учёвыдвинули теорию, что гидранктиния должна генерировать новые стволовые клетки на месте раны.

Ключевой ген и избавление от старых клеток

Когда секвенирование РНК указало на сенесценцию, исследователи нашли в геноме гидранктинии три гена, похожих на гены, связанные со старением у человека. Один из них активировался в клетках рядом с местом разреза. При удалении этого гена у животных блокировалась способность формировать сенесцентные клетки, и без них не развивались новые стволовые клетки, а регенерация становилась невозможной.

Учёные проследили за сенесцентными клетками и обнаружили, что животные неожиданным образом избавляются от них, выбрасывая через рот.

Эволюционные истоки старения

Люди и гидранктиния (а также её близкие родственники — медузы и кораллы) имели последнего общего предка более 600 миллионов лет назад. Эти животные вообще не стареют. Исходя из этого, исследователи предполагают, что регенерация могла быть изначальной функцией сенесценции у первых животных.

"Мы до сих пор не понимаем, как сенесцентные клетки запускают регенерацию и насколько широко распространён этот процесс в животном мире", — сказал доктор Баксеванис. — "К счастью, изучая некоторых наших самых дальних родственников среди животных, мы можем начать раскрывать секреты регенерации и старения, которые в конечном итоге могут продвинуть область регенеративной медицины и изучение возрастных заболеваний".