Снижение уровня репарации двухцепочечных разрывов ДНК ускоряет старение сосудов

В журнале Aging была опубликована новая исследовательская статья под названием «Снижение восстановления двухцепочечных разрывов ДНК усугубляет старение сосудов ».

Влияние старения на повреждение ДНК эндотелиальных клеток. Места разрывов обнаруживаются красными точками Фото: Старение (2023 г.). DOI: 10.18632/aging.205066
Влияние старения на повреждение ДНК эндотелиальных клеток. Места разрывов обнаруживаются красными точками Фото: Старение (2023 г.). DOI: 10.18632/aging.205066

Пожилой возраст является главным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), основной причины смертности. В пожилом возрасте функция артерий нарушается, что способствует развитию ССЗ. Одна из недостаточно изученных гипотез заключается в том, что повреждение ДНК внутри артерий приводит к этой дисфункции, однако, данные, демонстрирующие частоту и физиологические последствия повреждения ДНК в артериях, и в частности, в микроциркуляторном русле, в пожилом возрасте ограничены.

В своем новом исследовании ученые Сэмюэл И. Блум, Джордан Р. Такер, Дэниел Р. Мачин, Хоссейн Абдеахад, АдеЛола О. Адейемо, Тайлер Г. Томас, Р. Колтон Брамвелл, Лиза А. Лесневски и Энтони Дж. Донато из Университет Юты, Университет штата Флорида и Медицинский центр по делам ветеранов в Солт-Лейк-Сити начали с оценки распространенности повреждений ДНК в микрососудистых эндотелиальных клетках легких человека и мыши и обнаружили, что старение увеличивает процент клеток с повреждением ДНК.

«Чтобы изучить физиологические последствия увеличения повреждения артериальной ДНК, мы оценили показатели функции эндотелия, свойств микрососудистых и гликокаликса, а также жесткости артерий у мышей, у которых отсутствовала или была гетерозиготна по киназы белка ATM, восстанавливающей двухцепочечный разрыв ДНК», - заявили исследователи.

Типы репарации ДНК при двунитиевом разрыве
Типы репарации ДНК при двунитиевом разрыве

Удивительно, но у молодых мышей сосудистая функция осталась неизменной, что привело исследователей к выводу, что, возможно, старение необходимо для накопления повреждений ДНК. Действительно, по сравнению с контрольными однопометниками дикого типа, мыши, гетерозиготные по ATM в возрасте до ~18 месяцев (Old ATM +/-), демонстрировали фенотип ускоренного сосудистого старения, характеризующийся увеличением повреждения артериальной ДНК, передачей сигналов старения и нарушениями эндотелия. Зависимая дилатация вследствие повышенного окислительного стресса. Кроме того, у старых мышей ATM +/- наблюдалось снижение плотности микрососудов и толщины гликокаликса клеток, а также повышенная жесткость артерий.

Молодой и старый сосуды, соответственно
Молодой и старый сосуды, соответственно

В совокупности эти данные показывают, что повреждение ДНК, которое накапливается в артериях в пожилом возрасте, способствует артериальной дисфункции, которая, как известно, приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Дополнительная информация: Сэмюэл И. Блум и др., Уменьшение восстановления разрывов двухцепочечной ДНК усугубляет старение сосудов, Старение (2023). DOI: 10.18632/aging.205066