Процесс некроза, один из видов клеточной смерти, может представлять собой один из наиболее перспективных способов изменить течение старения человека, болезней и даже полётов в космос, — говорится в новом исследовании учёных из УКЛ, компании по разработке медпрепаратов LinkGevity и Европейского космического агентства (ЕКА).
В исследовании, опубликованном в Nature Oncogene, международная группа ведущих учёных и медиков изучает потенциал некроза, при котором клетки неожиданно погибают в результате инфекции, травмы или болезни, чтобы изменить наше понимание и лечение заболеваний, связанных с возрастом.
Бросая вызов доминирующим точкам зрения, эта статья совмещает данные из биологии рака, регенеративной медицины, заболеваний почек и здоровья космонавтов, постулируя, что некроз — это не просто финальная точка, но ключевой фактор старения, который предоставляет возможность для вмешательства.
Д-р Кит Сью, автор исследования из Центра здоровья почек и мочевого пузыря УКЛ, говорит: «На самом деле никому не нравится говорить о смерти, даже клеточной смерти, и, вероятно, поэтому физиология смерти плохо изучена. А некроз — это своего рода смерть. Если погибает достаточное количество клеток — погибают ткани, потом погибаем мы. Вопрос в том, что случится, если у нас получится остановить некроз».
Д-р Карина Керн, ведущий автор исследования и исполнительный директор биотехнологической компании из Кембриджа LinkGevity, входящей в состав программы NASA «Здоровье в космосе», говорит: «Некроз остаётся одним из последних рубежей медицины — это нить, связывающая старение, биологию космоса и собственно научный прогресс».
Клетки — фундаментальные кирпичики, из которых построена жизнь, и мы можем умереть различными способами. «Программируемые» формы клеточной смерти — это полезные, тщательно регулируемые процессы, позволяющие нашим тканям самовосполняться и хорошо функционировать в течение всей жизни.
Но «непрограммируемая клеточная смерть, или некроз — неконтролируемый и катастрофический процесс, приводящий к разрушению ткани и биологическому угасанию.
В центре некротического процесса находится кальций — источник жизни, эффективно контролирующий клетку, определяя, какие функции включать, а какие выключать. Содержание ионов кальция за пределами клетки обычно в 10000–100000 раз больше, чем внутри неё.
Когда это тонко отрегулированное равновесие нарушается, кальций наводняет клетку как при коротком замыкании, приводя клетки в хаос. В отличие от программируемой смерти, где происходит организованный демонтаж клеток, некроз приводит к разрыву клеток, выплёскивая токсичные молекулы в окружающие ткани.
Этим руководит цепная реакция, приводящая к обширному воспалению и нарушающая восстановление тканей, создавая эффект лавины, в итоге приводящий к слабости и возникновению хронических заболеваний старения вроде болезни почек, сердца или Альцгеймера.
Д-р Сью добавляет: «Когда погибают клетки, для их соседей это не всегда мирный процесс».
Д-р Керн объясняет: «Некроз прячется у всех на виду. Будучи последней стадией клеточной смерти, по большей части он игнорируется. Но всё большее количество данных демонстрирует, что это куда больше, чем просто последняя точка. Это основной механизм, благодаря которому системная деградация не только возникает, но и распространяется. Поэтому некроз — критическая точка схода для многих заболеваний. Если мы сможем таргетировать некроз, мы можем обнаружить абсолютно новые способы лечить болезни в диапазоне от почечной недостаточности до болезни сердца, расстройства нервной системы и даже самого старения».
Примечательно, что именно в почках некроз может наносить наиболее разрушительный и недооцениваемый удар. Некроз приводит к болезни почек, которая может перейти в почечную недостаточность, для которой требуется пересадка органа или диализ. К 75 годам почти у половины людей в той или иной степени развивается болезнь почек, являющаяся частью естественного процесса старения.
Д-р Сью добавляет: «При болезни почек не существует единственной причины, по которой они отказывают. Это может быть недостаток кислорода, воспаление, окислительный стресс, накопление токсинов и так далее. Все эти факторы стресса в итоге приводят к некрозу, инициирующему положительную обратную связь, которая выходит из-под контроля, приводя к почечной недостаточности. Мы не можем остановить все эти факторы стресса, но, если можно произвести вмешательство на стадии некроза, фактически можно получить такой же результат».
Ещё одной областью, где вмешательство в процесс некроза может иметь большое значение — это полёты в космос, где у астронавтов часто происходит ускорение старения и снижение почечной функции в силу влияния невесомости и космической радиации. Проведённое в 2024 году исследование с участием д-ра Сью показало, что почка человека может быть главным узким местом для продолжительных космических миссий.
Авторы говорят, что поиск решений против такого ускоренного старения и болезни почек может быть последним рубежом для исследования человеком дальнего космоса.
Профессор Дамиан Бейли, автор статьи из Университета Южного Уэльса и председатель Рабочей группы по наукам о жизни ЕКА, говорит:
«Таргетирование некроза перспективно не только для увеличения продолжительности жизни на Земле, оно также открывает новые рубежи исследований космоса. В космосе факторы, приводящие к старению на Земле, усугубляются космической радиацией и невесомостью, существенно ускоряющими дегенерацию».
Д-р Керн добавляет: «При многих болезнях старения, поражающих разнообразные органы, такие как лёгкие, почки, печень, мозг и сердечно-сосудистую систему, непрекращающиеся каскады некроза подпитывают прогрессирование болезни. Зачастую это происходит параллельно с нарушением восстановления здоровья, что приводит к фиброзу, воспалению и повреждению клеток. Каждый каскад запускает и усиливает следующий».
«Если бы нам удалось воспрепятствовать некрозу, хотя бы на время, мы смогли бы остановить эти разрушительные циклы в корне, позволив запустить нормальные физиологические процессы и деление клеток, потенциально даже способствуя восстановлению».
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материалы предоставлены Университетским колледжем Лондона (University College London).
Вам также может быть интересно: