Сколько лет органам?

Ранее считалось, что нейроны и, возможно, клетки сердца, являются самыми старыми клетками в нашем организме, в то время как остальные подвержены постоянному обновлению. Однако, исследования, проведённые в Институте Солка при Калифорнийском университете в Сан-Диего, дали неожиданные результаты. Оказалось, что многие органы представляют собой комбинацию молодых и старых клеток, некоторые из которых сравнимы по продолжительности жизни с нейронами. Учёные назвали это явление «возрастной мозаицизм».

Иллюстрация внутренних органов человека

«Существует общепринятая теория, что большинство нейронов головного мозга одни из самых старых клеток в организме, тогда как другие клетки относительно молоды и регенерируют в течение всей жизни, — говорит автор исследования Мартин Хетцер, профессор в Институте Солка. — Мы решили проверить, возможно ли, чтобы в некоторых органах были клетки такие же старые, как нейроны. Полученные результаты нас очень удивили».

Исследователи объединили электронную изотопную маркировку с гибридным методом визуализации (MIMS-EM) для наглядной и количественной оценки возраста клеток и белков в головном мозге, поджелудочной железе, печени и других органах.

В первую очередь анализу были подвергнуты нейроны. Как и предполагалось, они оказались столь же стары, как и организм, в котором находятся, поэтому их использовали в качестве «базового возраста» для сравнения другими не делящимися клетками.

Дальнейшие исследование преподнесло несколько интересных наблюдений. Клетки, выстилающие кровеносные сосуды (эндотелиальными), продемонстрировали схожий с нейронами возраст. Они не реплицируются и не замещают себя в течение всей жизни.

Поджелудочная железа, орган, ответственный за поддержание уровня сахара в крови и выделение пищеварительных ферментов, также показала клетки разного возраста. Небольшая часть поджелудочной железы, известная как островки Лангерганса, являются необычной комбинацией взаимосвязанных молодых и старых клеток. Некоторые бета-клетки, которые выделяют инсулин, реплицировались в течение всей жизни и были относительно молодыми, в то же время некоторые из них не делились и были долгоживущими. Еще один тип клеток, называемый дельта-клетками, вообще не делился.

Поджелудочная железа стала ярким примером возрастного мозаицизма, то есть популяции идентичных клеток, которые различаются по продолжительности жизни.

Предыдущие исследования показали, что печень обладает способностью к регенерации в зрелом возрасте, поэтому учёные выбрали этот орган, ожидая увидеть относительно молодые клетки печени. К их удивлению, оказалось, что подавляющее большинство клеток печени было также же старо, как организм-носитель. В то же время как клетки, которые выстилают кровеносные сосуды и звездообразные клетки, жили значительно короче.

Таким образом, неожиданно печень также продемонстрировала возрастной мозаицизм, что указывает на потенциальные новые пути регенеративных исследований для этого органа.

В молекулярном масштабе отбор наблюдаемых долгоживущих клеток содержал белковые комплексы, демонстрирующие возрастной мозаицизм. Например, первичные реснички (волосяные отростки снаружи клеток) бета-клеток в поджелудочной железе и нейронах содержали белковые области с весьма различной продолжительностью жизни. В противоположность этому клетки печени не содержали долгоживущих белков.

«Определение возраста клеток и субклеточных структур у взрослых организмов позволит по-новому взглянуть на механизмы поддержания и восстановления клеток и влияние кумулятивных изменений в зрелом возрасте на здоровье и развитие заболеваний, — говорит Мартин Хетцер. — Конечная цель состоит в том, чтобы использовать эти механизмы для предотвращения или замедления возрастного упадка органов с ограниченным обновлением клеток».

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

Источник: ScienceDaily

Министерство здравоохранения РФ
Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения
Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Министерство здравоохранения УР
Анкета для оценки качества оказания услуг медицинскими организациями
Электронный портал государственных услуг