Cтарение и гематоэнцефалический барьер. «Зомби»-клетки играют неожиданную роль в развитии мозга

Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего и опубликованное в журнале Cell, выявило ключевую роль сенесцентных ("стареющих") клеток. Эти клетки, которые часто ассоциируются со старением и болезнями, на самом деле помогают формировать и поддерживать защитные барьеры мозга в процессе его развития.

Сенесцентные клетки (от лат. senescere — стареть) — это клетки, которые перестали делиться, но при этом не погибли и остаются в организме.

L. Ashley Watson et al, Persistent and transient senescent cells contribute to brain-barrier development, Cell (2026). DOI: 10. 1016/ j. cell. 2026. 05. 022

В основе новых открытий лежит растущее понимание того, что такое сенесцентные клетки (СК) , которые традиционно называют «клетками-зомби», поскольку они больше не способны делиться, но и не отмирают полностью. С возрастом количество сенесцентных клеток увеличивается, и они связаны с дисфункцией тканей, хроническим воспалением и снижением когнитивных функций, что делает их привлекательной мишенью для методов лечения, направленных на замедление возрастных изменений.

Однако исследования последних лет показали, что СК не обязательно связаны со старением и болезнями. Ученые обнаружили СК, которые на каке-то время появляются в развивающихся эмбрионах мышей и играют роль в развитии конечностей и почек. Другие исследования показали, что СК временно участвуют в заживлении ран, а значит, в некоторых случаях они могут быть полезны. Это натолкнуло ученых на мысль, что старение может быть полезным, если оно временное, и вредным, если оно постоянное.

Как были обнаружены эти клетки

Исследования, проведенные в лаборатории, которую возглавляет нейробиолог, профессор Школы биологических наук Хируй Мехарена, продемонстрировали, что СК играют ранее не известные роли в развитии мозга.

Изучая развивающийся мозг мышей, научный сотрудник лаборатории Эшли Уотсон обнаружила СК, которые появляются на разных этапах формирования двух важнейших барьерных систем мозга: гематоэнцефалического барьера и гематоликворного барьера.

«Мы обнаружили, что эти состояния, связанные со старением, возникают в очень специфических типах барьерных клеток и в определенные моменты развития мозга. Это позволяет предположить, что они могут играть особую роль в формировании защитных барьеров мозга», — сказала Уотсон, первый автор исследования.

В ходе исследования ученые использовали целый ряд методов, в том числе секвенирование РНК отдельных клеток, визуализацию и отслеживание генетических линий. Они обнаружили, что в процессе развития становятся сенесцентными три типа клеток: эндотелиальные клетки сосудов, макрофаги головного мозга и эпителиальные клетки сосудистого сплетения.

Различные роли в формировании барьера

Эти клетки по-разному участвуют в формировании защитных барьеров мозга. В эндотелиальных клетках и макрофагах старение, по-видимому, помогает координировать формирование кровеносных сосудов и гематоэнцефалического барьера. В сосудистом сплетении, которое вырабатывает спинномозговую жидкость и формирует гематоликворный барьер, старение, по-видимому, поддерживает развитие и функционирование барьера.

Исследователи обнаружили, что сенесцентные эндотелиальные клетки сосудов и сенесцентные макрофаги головного мозга появляются лишь на короткое время в процессе роста и перестройки эмбриональных кровеносных сосудов, формирующих гематоэнцефалический барьер. Эпителиальные сенесцентные клетки сосудистого сплетения, напротив, сохраняют признаки старения в течение длительного времени после завершения развития и присутствуют в организме даже во взрослом возрасте.

«Это исследование показывает, что старение в мозге может принимать различные формы в зависимости от типа клеток и стадии развития»,-

говорит профессор Мехарена.

Чтобы проверить, играют ли эти клетки функциональную роль, исследователи удалили СК во время эмбрионального развития. У эмбрионов мышей, у которых не было этих клеток, развились нарушения в формировании гематоэнцефалического барьера и дисбаланс жидкости, что указывает на то, что клетки, связанные со старением, способствуют нормальному развитию мозга.

«Больше всего нас удивило то, что старение — это не единое состояние. Оно проявляется по-разному в разных типах клеток и, по-видимому, выполняет разные функции в зависимости от того, где и когда оно происходит, — говорит Уотсон. — Более того, клетки не действуют независимо друг от друга. Старение, похоже, помогает разным типам клеток работать сообща, создавая и в некоторых случаях поддерживая защитные барьеры мозга».

Сейчас исследователи изучают, как старение и связанные с ним процессы протекают при заболеваниях головного мозга.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: