У мышей "событие омоложения" стирает генетические признаки старения через несколько дней после оплодотворения.
Когда люди стареют, стареют и все наши клетки, которые со временем накапливают повреждения. Но почему наше потомство не наследует эти изменения - фактически старение ребенка еще до рождения - остается загадкой. "Когда вы рождаетесь, вы не наследуете возраст своих родителей", - говорит Юкико Ямашита, биолог по вопросам развития из Массачусетского технологического института, которая изучает бессмертие зародышевых клеток, таких как яйцеклетки или сперматозоиды. "По какой-то причине ваш возраст равен нулю".
Когда-то эксперты считали, что зародышевые клетки могут быть нестареющими - каким-то образом защищенными от течения времени (SN*: 3/10/04). Но исследования показали признаки старения яйцеклеток и сперматозоидов, что опровергло эту идею. Поэтому исследователи предположили, что клетки зародышевой линии могут восстанавливать свой возраст после зачатия, обращая вспять любые повреждения.
В новом исследовании ученые описывают доказательства, подтверждающие эту гипотезу омоложения. Оказалось, что клетки зародышевой линии как мыши, так и человека сбрасывают свой биологический возраст на ранних стадиях развития эмбриона. Период омоложения, который происходит после прикрепления эмбриона к матке, устанавливает для растущего эмбриона самый ранний биологический возраст, называемый "нулевым", сообщают исследователи 25 июня в журнале Science Advances.
По словам Витторио Себастьяно, биолога развития из Медицинской школы Стэнфордского университета, не принимавшего участия в работе, понимание того, как клетки зародышевой линии обращают вспять старение, может помочь исследователям в разработке методов лечения возрастных заболеваний, таких как артрит или болезнь Паркинсона. При таких заболеваниях определенные клетки могут стать нефункциональными из-за повреждений. Сброс возраста этих клеток может предотвратить возникновение проблем.
Возможно, что этот период омоложения "может быть использован и каким-то образом для того, чтобы попытаться стимулировать аналогичные процессы омоложения в нормальных клетках", - говорит Себастьяно.
Вадим Гладышев, биохимик и генетик, изучающий старение в Гарвардской медицинской школе и Женской больнице Бригама в Бостоне, и его коллеги использовали молекулярные часы, чтобы предсказать приблизительный возраст эмбрионов мыши на ранних стадиях развития. Часы измеряют эпигенетические изменения, химические метки на ДНК, которые могут накапливаться по мере старения клеток или под воздействием таких факторов, как загрязнение окружающей среды. Такие метки могут изменить активность гена, но не информацию, которую он содержит.
Ученые изучали биологический возраст эмбрионов, который относится к функции и здоровью клеток, в отличие от хронологического возраста, который обозначает время в годах (SN*: 7/13/16). Отслеживая эпигенетические изменения, команда обнаружила, что возраст эмбрионов мышей оставался постоянным на первых этапах деления клеток сразу после оплодотворения. Но примерно к 6,5-7,5 дням развития, после того как эмбрион прикрепился к матке, средний биологический возраст эмбрионов уменьшился - признак того, что клетки претерпевают некий тип омоложения. По мнению исследователей, нулевой возраст эмбриона мыши может находиться где-то между 4,5 и 10,5 днями после оплодотворения. В какой-то момент развития, хотя точный момент пока неясен, биологический возраст мышиных эмбрионов начинает увеличиваться.
Изучение человеческих эмбрионов на самых ранних стадиях развития запрещено, поэтому аналогичные данные по людям недоступны, говорит Гладышев. Но некоторые человеческие эмбрионы, которые находились на более ранних стадиях развития, чем мышиные, не старели сразу, что является намеком на то, что аналогичный процесс происходит и у людей.
Исследование является первым шагом и "ставит больше вопросов, чем дает ответов", - говорит Себастьяно, - "и это здорово". Некоторые из этих вопросов: Какой механизм заставляет клетки сбрасывать свой возраст? Существуют ли конкретные гены, которые управляют этим процессом? Все ли живые существа омолаживаются подобным образом?
Тем не менее, есть основания для осторожности в интерпретации результатов, говорит Ямашита, который не принимал участия в исследовании. Возможно, что эпигенетические изменения - это только часть истории, поэтому опора только на них может привести к просчетам. Другие факторы, связанные с биологическим возрастом клетки, включают, например, наличие у клетки нескольких копий определенных генов. В результате, часы, измеряющие эпигенетические изменения, не могут точно определить "нулевую отметку" для зародышевых клеток. По словам Ямашиты, будущая работа может выявить и другие явления, которые помогут измерить возраст клеток.
Источник: Science News *Журнал (SN)
