Друзья, меня зовут Анна Соколова, я профессиональный нутрициолог, специализирующийся на проблемах бесплодия и здоровья у женщин👩🏼⚕️, что подтверждают сертификаты, выданные в Германии.⠀
Так случилось, что основной моей специализацией стало ЭКО – процедура экстракорпорального оплодотворения.
Я сама прошла через все трудности этой процедуры, чтобы выносить и родить малыша.
❤️Сейчас я мама очаровательного мальчугана!
📖 В своих постах в запретграм я подробно обсуждала митохондрии, их влияние на здоровье и методы их омоложения.
🔬 Давайте углубимся в изучение клеток и возможностей их омоложения.
Стремление к вечной молодости всегда было актуально для человечества. В прошлом искали секреты молодости в религии, алхимии и пытались создать эликсир, дарующий бессмертие. Сегодня, похоже, наука обнаружила биологический источник омоложения — цитоплазму ооцита.
История биологического омоложения началась в начале 1960-х годов с открытия клонирования животных Джоном Гурдоном и его командой, когда они клонировали лягушек. Клонирование млекопитающих стало возможным лишь в 1996 году с рождением овцы Долли.
С тех пор были клонированы и другие виды млекопитающих, что подтвердило, что цитоплазма зрелого ооцита содержит молекулы, способные преобразовывать соматическое ядро в эмбриональное, что позволяет развивать нового индивидуума.
🩸 Изначально считалось, что для перепрограммирования соматического ядра необходимо сложное сочетание факторов, содержащихся в цитоплазме ооцита. Однако спустя 10 лет Такахаши и Яманака показали, что всего лишь четыре гена — oct4, sox2, klf4 и c-myc (гены OSKM) — могут вернуть клетки к состоянию, аналогичному эмбриональным стволовым клеткам.
Таким образом, клеточное перепрограммирование стало основой для дальнейших исследований в области омоложения клеток. Ниже я обобщила ключевые исследования по этой теме.
Первое исследование, посвященное омоложению клеток, было опубликовано в 2011 году и заслуживает особого внимания. Ученые выяснили, что клетки пожилых людей имеют характеристики, отличные от клеток молодых. Клетки соединительной ткани от пожилых доноров демонстрировали укороченные теломеры, дисфункциональные митохондрии и повышенный уровень окислительного стресса.
Французская группа ученых впервые исследовала влияние перепрограммирования на эти характеристики. Для эффективного перепрограммирования клеток соединительной ткани от здоровых долгожителей и пожилых доноров они добавили гены плюрипотентности (способность клеток дифференцироваться во все типы клеток, кроме клеток внезародышевых органов) NANOG и LIN28 к коктейлю из генов OSKM.
Эта комбинация из шести факторов успешно перепрограммировала клетки соединительной ткани от пожилых доноров в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Эти клетки показали более высокий потенциал удвоения популяции, удлиненные теломеры и улучшенный метаболизм митохондрий. С помощью специального коктейля для дифференцировки ИПСК были возвращены в клетки соединительной ткани, которые по своим свойствам не отличались от клеток молодых аналогов.
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что клетки действительно были омоложены.
▎Перепрограммирование клеток: новые горизонты в омоложении
После публикации первой статьи было проведено несколько независимых исследований, которые подтвердили изначальные выводы. В частности, ученые продемонстрировали, что клетки соединительной ткани кожи пожилых людей можно перепрограммировать в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), а затем дифференцировать их в индуцированные нейроны (iNs).
Одно из интересных исследований, проведенное на клетках соединительной ткани кожи здоровых пожилых добровольцев, показало, что уровень потребления кислорода в митохондриях этих клеток, обычно снижающийся с возрастом, восстанавливается до молодёжных значений после их дедифференцировки в ИПСК и последующей дифференциации обратно в омоложенные клетки соединительной ткани.
В 2013 году исследователи перепрограммировали антиген-специфические CD8+ Т-клетки от пациента с ВИЧ-1 до состояния плюрипотентности. Эти ИПСК затем были возвращены к состоянию CD8+ Т-клеток, которые обладали высокой пролиферативной способностью и удлиненными теломерами.
Недавно были достигнуты успехи в омоложении стволовых клеток у старых мышей. Исследования показали, что омоложенные клетки старых мышей имели характеристики, сравнимые с клетками молодых особей как в отношении иммунной, так и эритроидной систем.
До конца 2016 года считалось, что хотя клетки пожилых людей можно полностью омолодить in vitro (в пробирке), сделать это in vivo (в организме) было невозможно из-за риска возникновения опухолей при непрерывной экспрессии генов. Однако в декабре 2016 года было впервые продемонстрировано, что клетки и органы можно омолодить в пробирке.
Это открытие стало значительным шагом вперёд в области технологий омоложения. Исследователи использовали трансгенных мышей с прогерией, содержащих мутантную форму человеческого гена Lmna, который ассоциирован с преждевременным старением. Также использовались трансгенные мыши дикого типа. В возрасте двух месяцев мышам начали давать доксициклин через питьевую воду для активации генов Яманаки.
Через два дня антибиотик убирали из рациона, чтобы заглушить трансгены. Мыши отдыхали пять дней, после чего доксициклин снова добавляли на два дня и снова убирали на пять дней, таким образом реализуя стратегию циклического частичного перепрограммирования.
После шести недель таких циклов экспериментаторы заметили улучшения в внешнем виде мышей, включая уменьшение искривления позвоночника по сравнению с контрольными особями.
В рамках исследования часть экспериментальных и контрольных мышей была euthanized для анализа тканей и органов (кожи, почек, желудка и селезенки). Результаты показали значительные изменения на анатомическом и гистологическом уровнях в органах контрольной группы, тогда как у экспериментальных мышей некоторые признаки старения исчезли или ослабли.
Несмотря на это, некоторые признаки старения остались неизменными даже после лечения. Кроме того, хотя экспериментальные животные продолжали стареть, их средняя продолжительность жизни увеличилась на 50% по сравнению с контролем прогерического типа. Если лечение прекращалось, признаки старения возвращались.
Одним из важных выводов исследования стало то, что циклическое частичное перепрограммирование позволяет удалить некоторые эпигенетические метки старения, но не затрагивает дифференцирующие метки. Это говорит о том, что разные типы эпигенетических меток могут действовать независимо друг от друга.