Биологи омолодили мышь, починив "центр старения" в ее мозге
Ученые из США обнаружили особую группу нервных клеток в мозге мышей, управляющих работой "программы старения", и смогли замедлить процесс дряхления их тела, "засеяв" эту часть мозга стволовыми клетками, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Мы обнаружили, что число стволовых клеток в гипоталамусе постепенно уменьшается с течением времени, и что это ускоряет старение. Как оказалось, последствия этого не являются необратимыми – заменив стволовые клетки или добавив в мозг молекулы, которые они производят, можно не только замедлить, но и обратить вспять старение некоторых частей тела", — заявил Дуншэн Цай (Dongsheng Cai) из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке (США).
В последние годы среди ученых заново возродился спор о том, чем является процесс старения и смерти людей и животных. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что этот процесс не носит случайный характер, и что его контролирует своеобразная "программа смерти" — определенный набор генов, заставляющий тело дряхлеть и умирать, уступая место новому поколению себе подобных.
Пытаясь понять, так ли это на самом деле, американские генетики недавно открыли целый набор генов, потенциально связанных с работой этой "программы старения", нарушения в функционировании которых могут объяснять, почему люди-долгожители и африканские грызуны, голые землекопы, живут на несколько десятков лет дольше, чем остальные жители планеты и представители родственных им видов животных.
Цай и его коллеги выяснили, что ключевая часть этой "программы" может скрываться в гипоталамусе, гормональном центре мозга человека и всех остальных млекопитающих, наблюдая за тем, как стареет мозг мышей и как меняется жизнь небольших колоний стволовых клеток, обитающих в нервной ткани взрослых грызунов, по мере дряхления их тела.
Как обнаружили ученые, число стволовых клеток в их мозге оставалось стабильным до тех пор, когда мыши не начинали стареть. Сильнее всего эти процессы затрагивали гипоталамус, чьи запасы стволовых клеток начинали уменьшаться примерно на 10 месяце жизни, за несколько недель до "официального" наступления старости, и исчезали ко второму году жизни, когда грызуны начинают массово умирать.
Обнаружив эту необычную связь между старением и стволовыми клетками гипоталамуса, Цай и его коллеги решили проверить, что произойдет, если часть этих клеток убить или же добавить в гипоталамус свежую порцию "заготовок" нейронов и других тканей мозга.
Эти опыты привели к потрясающим результатам – мыши с уничтоженными клетками гипоталамуса старели в несколько раз быстрее, чем их сородичи из контрольной группы, а грызуны, в мозг которых биологи ввели новые стволовые клетки, наоборот, дряхлели заметно медленнее и прожили на 19% дольше, чем нормальные мыши.
Успешное омоложение мышей заставило ученых пойти дальше и попытаться определить, как именно стволовые клетки удерживали организм мышей от преждевременного старения. Механизм их работы пока не до конца ясен, однако Цай и его коллеги обнаружили, что "заготовки" нейронов производили большое количество молекул РНК, управляющих работой разных генов, и выделяли их в окружающую среду, откуда они поглощались другими клетками.
Выделив эти молекулы, ученые ввели их в спинной мозг обычных и быстро стареющих мышей и проследили за тем, повлияет ли это на их дряхление. И та, и другая группа грызунов прожила заметно больше, чем их сородичи, что убедило команду Цая в том, что процессом старения "дирижируют" РНК.
Сейчас биологи пытаются понять, какие именно молекулы замедляют старение тела, мозга и других органов мышей. Их открытие, как считают Цай и его коллеги, станет первым шагом на пути поиска "программы старения" и открытия методов ее частичного или полного отключения.