Новое исследование, проведенное Андреа Аблассер (Andrea Ablasser) из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), показывает, что молекулярный сигнальный путь, называемый cGAS/STING, играет решающую роль в развитии хронического воспаления и функционального снижения во время старения. Блокируя белок STING, исследователи смогли подавить воспалительные реакции в стареющих клетках и тканях, что привело к улучшению функции тканей. Выводы опубликованы в научном журнале Nature.
Воспаление – одна из причин старения
С возрастом в нашем организме происходят различные изменения, которые могут повлиять на общее состояние здоровья и сделать нас более восприимчивыми к заболеваниям. Одним из распространенных факторов процесса старения является слабо выраженное воспаление, которое способствует возрастному снижению и ухудшению состояния. Однако точные пути, ответственные за это воспаление, и их влияние на естественное старение до сих пор остаются неясными.
Что такое cGAS/STING?
cGAS/STING представляет собой молекулярный сигнальный путь, который обнаруживает присутствие ДНК в клетках. В нем участвуют два белка: циклическая GMP-AMP-синтаза (cGAS) и стимулятор генов интерферона (STING). При активации cGAS/STING запускает иммунный ответ для защиты от вирусных и бактериальных инфекций.
Предыдущая работа Аблассер с соавторами связала cGAS/STING с рядом биологических процессов, включая клеточное старение, признак старения. Основываясь на этом, ученые исследовали, может ли это лежать в основе неадаптированных иммунных реакций во время старения.
Исследование показало, что активация белка STING запускает специфические паттерны активности генов в микроглии, иммунных клетках первой линии защиты мозга. Эти паттерны активации генов соответствовали паттернам, возникающим в микроглии при различных нейродегенеративных состояниях, таких как болезнь Альцгеймера и старение.
cGAS-STING при старении
«В поисках механизма, который задействует путь cGAS-STING при старении, мы изучили аберрантные виды митохондриальной ДНК», — комментирует Аблассер. «Митохондрии, органеллы, отвечающие за выработку энергии, хорошо известны нарушением функционирования при старении и заболеваниях. Действительно, в микроглии старых, но не молодых мышей ДНК из митохондрий накапливалась в цитоплазме клетки, что указывает на возможный механизм, с помощью которого путь cGAS-STING способствует воспалению в стареющем мозге».
Исследователи изучили эффекты блокировки белка STING у пожилых мышей. Как и ожидалось, учитывая его центральную роль в развитии воспаления, ингибирование STING уменьшало маркеры воспаления как на периферии, так и в головном мозге. Что еще более важно, у животных, получавших ингибиторы STING, наблюдалось значительное улучшение пространственной и ассоциативной памяти. Блокада STING также влияла на физическую функцию, улучшая мышечную силу и выносливость.
Исследование расширяет наше понимание воспаления, связанного со старением, а также предлагает потенциальные стратегии для замедления когнитивного ухудшения при возрастных нейродегенеративных состояниях. Точное выяснение нейроиммунных перекрестных помех, управляющих зависимой от микроглии нейротоксичностью, также является многообещающим для будущего изучения нейродегенеративных заболеваний.
Статья по теме: Повышают ли депрессия и тревожное расстройство риск развития деменции?