Биологи раскрыли механизм долголетия: роботы научили здоровые клетки делиться энергией
Ученые заявили, что нашли способ «подзарядить» стареющие клетки, заменив их внутренние микроскопические «батарейки», известные как митохондрии. Команда из Техаса использовала специальные наночастицы, которые заставляют здоровые стволовые клетки делиться энергией с поврежденными тканями. Это открытие может революционным образом повлиять на лечение болезней сердца и мозга, связанных с возрастом.
Батарейки для клеток: Секрет «наноцветов»
Митохондрии — это микроскопические электростанции, которые питают большинство наших клеток. С возрастом их количество и эффективность снижаются, что является ключевым фактором развития многих заболеваний: от сердечно-сосудистых до нейродегенеративных.
В последнем исследовании ученые из Техасского университета A&M разработали специальную методику «подзарядки» старых клеток. Они использовали особые частицы в форме цветка, названные наноцветами (Nanoflowers).
Эти частицы, созданные из соединения дисульфида молибдена, имеют крошечные отверстия, которые позволяют им действовать как губка: они поглощают вредные молекулы кислорода (активные формы кислорода), вызывающие стресс в тканях. Удаление этих вредных молекул запускает в стволовых клетках экспрессию генов, которые резко увеличивают производство митохондрий.
Не «зарядка», а «обмен энергией»
Ключевым моментом стало то, что стволовые клетки, получившие энергетический стимул, начали делиться своими новыми митохондриями с соседними старыми и поврежденными клетками. Как поясняет биомедицинский инженер Ахлеш Гахарвар, это скорее «замена батарейки», чем подзарядка, но она позволяет нефункционирующим клеткам вернуться в строй.
«Мы обучили здоровые клетки делиться своими запасными батарейками со слабыми. Увеличивая количество митохондрий внутри донорских клеток, мы можем помочь стареющим или поврежденным клеткам восстановить их жизнеспособность без применения лекарств или генетической модификации», — говорит Гахарвар.
В ходе лабораторных экспериментов стволовые клетки делились митохондриями примерно в два раза активнее, чем обычно. Выяснилось, что в клетках гладкой мускулатуры, которые присутствуют в сердце, выживаемость увеличилась в три-четыре раза. У сердечных клеток, поврежденных химиотерапией, также значительно вырос процент выживания после обработки.
Перспективы и осторожный прогноз
Исследователи полагают, что этот подход может быть использован для омоложения клеток в любой части тела: для сердечно-сосудистых проблем (вблизи сердца) или для лечения мышечной дистрофии (непосредственно в мышцах). Генетик Джон Сукар утверждает, что потенциал огромен и это только начало.
Однако ученые подчеркивают, что их работа находится на ранней стадии.
Нынешнее исследование подтверждает возможность использования наночастиц для стимуляции обмена митохондриями, но следующим шагом являются испытания на животных и людях.