Старение — не износ, а накопление вирусных РНК-убийц. И теперь мы можем устранить их

А теперь переходим от зла, типа войн (Инь), переходим к добру (Янь). Подтвердились выводы китайских учёных во главе с профессором Чжан Вэйци о том, что старость — опасная и сложная генетическая болезнь. С возрастом в клетках накапливаются молекулы РНК некого давно мёртвого древнего вируса ERV, которые долго считались просто побочным эффектом старения. Но исследование от учёных KAIST показало: удаление так называемой кольцевой РНК замедляет старение и продлевает жизнь, а ключевую роль в этом процессе играет фермент RNASEK.

Чтобы понять, почему работа так важна, стоит коротко разобрать основу. ДНК хранит генетическую информацию, а РНК переносит инструкции для сборки белков. Белки выполняют почти всю работу в клетке: от обмена веществ до деления. Кольцевая РНК отличается от обычной формой. В такой молекуле нет свободных концов, поэтому клетке сложнее ее разрушить. Из-за устойчивости кольцевая РНК со временем накапливается.

Ранее такие молекулы рассматривали как маркер старения. Повышенное количество фиксировали в старых клетках, но прямую роль в ухудшении состояния организма не подтверждали. Команда из KAIST решила проверить, влияет ли накопление кольцевой РНК на старение само по себе и существует ли в клетке механизм, который регулирует ее уровень.

Для экспериментов использовали одного из червей-нематод Caenorhabditis elegans, так как они живут недолго, поэтому на них удобно изучать, что такое старость и как её «отключить». Исследователи выяснили, что фермент RNASEK участвует в разрушении кольцевой РНК и напрямую влияет на продолжительность жизни. С возрастом количество RNASEK снижается, а уровень кольцевой РНК растет.

В ходе дальнейших исследований учёные проверили противоположную гипотезу. Они искусственно увеличили концентрацию RNASEK в организмах червей. В результате продолжительность жизни таких особей возросла, а их ткани дольше сохраняли здоровое состояние. Была установлена прямая связь: чем больше фермента, тем меньше накапливается РНК и тем медленнее происходит старение.

Дополнительные опыты показали, что проблема не ограничивается только накоплением молекул РНК. При избытке кольцевая РНК начинает формировать внутри клеток плотные скопления, известные как стресс-гранулы. Обычно такие структуры возникают как временная реакция на повреждения, но при постоянном увеличении их количества они становятся источником сбоев. Это приводит к нарушению работы клетки и ускорению процессов старения.

RNASEK играет ключевую роль в предотвращении этого сценария. Фермент способствует разрушению кольцевой РНК и предотвращает ее агрегацию. В этом процессе ему помогает белок HSP90, который относится к шаперонам — молекулам, следящим за тем, чтобы другие белки сохраняли правильную форму и не слипались. Совместное действие RNASEK и HSP90 снижает количество стресс-гранул и поддерживает нормальное функционирование клетки.

Эти результаты подтвердились не только на нематодах, но и в клетках человека и на моделях мышей. При недостатке RNASEK наблюдалось накопление кольцевой РНК, что приводило к нарушениям в работе клеток и ускоренному старению. В то же время при нормальной активности фермента ситуация оставалась стабильной.

Исследование демонстрирует, что уровень кольцевой РНК не следует рассматривать как пассивный индикатор возраста. Накопление этих молекул напрямую влияет на состояние клетки. RNASEK выполняет функцию регулятора, поддерживая баланс и предотвращая разрушение клеточных процессов избыточной РНК.

Практическое значение этого открытия связано с медициной. Если удастся контролировать уровень RNASEK или непосредственно управлять накоплением кольцевой РНК, это откроет новые возможности для борьбы с возрастными изменениями и связанными с ними заболеваниями. Речь идёт о нейродегенеративных и других патологиях, при которых с возрастом нарушается работа клеток.

Хотя исследование находится на начальном этапе, механизм уже понятен: чем эффективнее клетка избавляется от избыточной кольцевой РНК, тем более стабильной она остаётся со временем.

Источник: vk.com

Комментарии: