Коварные клетки-зомби. Ученые заявили об опасности омолаживающих препаратов

МОСКВА, 25 окт — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Американские биологи выяснили, что отработавшие свой срок клетки нужны организму, и избавление от них связано с определенными рисками. Кроме того, лечение сенолитиками — антивозрастными препаратами, которые очищают от стареющих клеток, — может дать опасные побочные эффекты.

"Пожилые" клетки

Ученые выделяют девять основных причин старения. Каждая связана с определенным биологическим механизмом, но все так или иначе сводятся к накоплению повреждений на молекулярном или клеточном уровне. Возрастное ослабление активности клеток называют клеточным старением. На каком-то этапе клетки перестают делиться, у них замедляется энергообмен, синтез РНК и белков, снижается эффективность репарации ДНК.

Часть клеток распадается в результате апоптоза — программируемой клеточной гибели. Другие уничтожает иммунная система. Но с годами оба механизма действуют все хуже и в организме накапливаются отработанные "клетки-зомби", как их окрестил известный британский биогеронтолог Обри ди Грей.

Старые клетки называют сенесцентными, а процесс их накопления — сенесценцией. Опасность прежде всего в том, что вырабатываемые клетками-зомби цитокины вызывают системное воспаление, приводящее к атеросклерозу, артриту, артрозу, различным формам фиброза, дегенерации сетчатки, болезни Альцгеймера. Кроме того, иногда из-за мутаций эти клетки вдруг снова начинают делиться. Если организм их вовремя не уничтожит, они могут переродиться в злокачественные и вызвать онкологическое заболевание.

© Инфографика

Таблетки от старения

Многочисленные эксперименты на модельных организмах показывают, что удаление стареющих клеток идет на пользу и увеличивает продолжительность жизни. Есть целый класс лекарственных препаратов — сенолитиков, "вымывающих" такие клетки и восстанавливающих здоровье тканей.

Это считается одним из перспективных подходов в борьбе со старением и возрастными заболеваниями. Уничтожая клетки, которые создают вокруг себя токсичную среду, сенолитики не просто омолаживают ткани, но и лечат рак, артрит, болезни сердца, деменцию.

Сейчас сразу несколько фармацевтических компаний проводят доклинические и клинические испытания таких препаратов. Главная задача — исключить опасность канцерогенеза, возникающую, если клетки-зомби в результате воздействия опять приобретают способность активно делиться. Поэтому основное требование — сенолитики должны обладать еще и противоопухолевым действием, то есть вместе с сенесцентными удалять и онкогенные клетки.

Не только вредные, но и полезные

Чтобы отличить клетки-зомби от нормальных, используют генетические маркеры. Один из главных признаков перехода клетки на путь необратимого старения — активация гена p16INK4a, который препятствует апоптозу. Большинство сенолитиков нацелено именно на клетки, экспрессирующие этот ген.

Американские биологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали более эффективный метод визуализации сенесцентных клеток. После слияния гена p16INK4a с зеленым флуоресцентным белком GFP возникает свечение в ультрафиолетовом спектре.

В результате ученые увидели "маркеры старения" в том числе в молодых здоровых клетках, например в фибробластах базальной мембраны легких. Фибробласты — это самые распространенные клетки соединительной ткани, а базальная мембрана — ее тонкий слой, подстилающий эпителий. Причем сенесцентные клетки появляются в соединительной ткани практически сразу после рождения, и это никак не связано со старением.

Наблюдая за действием p16INK4a-позитивных фибробластов в легких и других органах с барьерными функциями, таких как тонкий кишечник, толстая кишка и кожа, биологи установили, что эти клетки выполняют очень важную функцию. Располагаясь в базальной мембране рядом со стволовыми клетками эпителия, они передают им сигнал в случае воспаления или повреждения тканей. А это запускает регенерацию.

Исходя из этого, исследователи предположили, что применение антивозрастных препаратов связано с риском нарушения регенеративной функции. Провели эксперимент. Мышей подвергли воздействию токсичного вещества — нафталина, вызывающего повреждение легких, и разбили на две группы. В одной животным давали распространенную комбинацию сенолитиков — дазатиниб с кверцетином, вторая была контрольной.

У получавших сенолитические препараты заживление происходило медленнее, чем у мышей из контрольной группы, у которых сенесцентные клетки своей секрецией стимулировали стволовые клетки дыхательных путей к регенерации эпителия. Ранее американские ученые из клиники Майо указывали, что накопление стареющих клеток в почках способствует восстановлению этого органа после травм, при остром повреждении и хронических заболеваниях.

Значит, клетки-зомби, на которые направлена омолаживающая терапия, тоже нужны. Если их удалять без разбора, организм теряет способность восстанавливать барьер, предотвращающий проникновение в организм инородных клеток и вредных химических веществ. А это грозит серьезными заболеваниями — от инфекций до рака.

Авторы работы подчеркивают, что все это не отменяет преимуществ сенолитиков, но их действие должно быть избирательным и не затрагивать полезные клетки, участвующие в иммунных процессах и регенерации.

Опасное омоложение

На вопрос, принимать или не принимать антивозрастные препараты, однозначного ответа нет. С одной стороны, клеточное старение приводит к различным пагубным последствиям, включая хроническое воспаление, иммунный дефицит и истощение стволовых клеток. В итоге возникают остеопороз, метаболический синдром, сахарный диабет второго типа, рак, репродуктивное старение, атеросклероз, деменция, глаукома, хроническая болезнь почек. С другой, стареющие клетки играют важную роль в физиологии и гомеостазе, особенно в эмбриональном развитии, заживлении ран и защите от онкогенеза.

Нет полной ясности и с препаратами, долгосрочное действие которых пока не изучено. Помимо нарушения функции регенерации тканей, сенолитики могут дать и другие побочные эффекты. Одни провоцируют опасные изменения в костях, связанные с утратой губчатой костной ткани, которая содержит главный орган кроветворения — красный костный мозг. Другие, такие как навитоклакс, способны вызвать нейтропению — вымывание из крови одной из разновидностей лейкоцитов — нейтрофилов. Из-за этого человек становится более восприимчивым к бактериальным инфекциям — вплоть до летального исхода. Также зафиксированы случаи инсульта, заболеваний печени.

К антивозрастной терапии следует относиться с осторожностью. Сенолитики должен назначать опытный специалист исходя из индивидуальных особенностей пациента. Иначе вред от них перевесит потенциальную пользу.