Как приостановить старение стволовых клеток

С возрастом эффективность стволовых клеток, включая дающие начало сперматозоидам и яйцеклеткам (герминальные), снижается. Биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре обнаружили у плодовых мушек (Drosophila) механизм, позволяющий значительно продлить жизнь этих клеток.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что в ответ на холод и темноту мушки входят в состояние диапаузы — сезонного покоя. Это почти полностью останавливает оогенез (процесс образования яйцеклеток) и вдвое увеличивает продолжительность жизни и репродуктивный период мух.

Ключевые клеточные механизмы диапаузы:

• Деление герминальной стволовой клетки "замораживается" на стадии цитокинеза, прямо перед разделением двух дочерних клеток. Они остаются соединенными с двумя отдельными ядрами до возвращения благоприятных условий.
• В клетках накапливаются повреждения ДНК, что активирует белок P53 — "страж" генома. Он блокирует репликацию, позволяя клетке сохранить потенциал к делению и восстановиться позже.

Учёные попытались "взломать" эту систему, искусственно воздействуя на ювенильный гормон, уровень которого падает во время диапаузы. Удалив у мух клетки, производящие этот гормон, они остановили производство яиц. После шести недель гормон вернули с пищей. Репродуктивная функция восстановилась, а её потенциал, как и при диапаузе, увеличился.

Это фундаментальное исследование на простом организме — первый шаг. Учёные получили грант Национального института по проблемам старения (NIA), так как подобные механизмы могут быть эволюционно консервативными. Понимание того, как приостановить старение стволовых клеток, в будущем может помочь в борьбе с возрастными заболеваниями.