Эликсир бессмертия, возможно, находится в нашем собственном мозге
Люди давно уже пытаются найти средство для продления своей жизни, в идеале — нечто вроде эликсира бессмертия. Делали это в средние века, делают это и сейчас. Но, конечно, методы, которые используют современные ученые несравнимы с тем, что использовали алхимики. Современные специалисты стараются либо найти, либо создать нечто, что остановит старение или даже повернет этот процесс вспять. Пока что наиболее интересные результаты продемонстрировала команда проекта, возглавляемая успешными выходцами из ИТ сферы — миллиардером Питером Тилем из Кремниевой долины и экс-сотрудником Google Биллом Маррисом.
Они вместе с группой других ученых провели масштабное исследование, посвященное взаимосвязи работы мозга человека и старения. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature. Как оказалось, у млекопитающих и у человека эта взаимосвязь есть, и она достаточно хорошо прослеживается.
Ученые проводили исследования не на человеке, а на мышах. В их мозге найдены клетки, которые регулируют скорость старения организма. В начале своей работы представители проекта взяли за основу наработки других ученых, показавших, что важную роль в регуляции процесса старения играет нервная система человека, а именно — часть мозга, которая называется гипоталамус. Именно он связывает нервную и эндокринную регуляцию множества биохимических процессов, происходящих в организме человека и животных.
Как оказалось, в процессе регуляции старения задействуются нервные стволовые клетки (НСК), которые отвечают за рост тканей мозга у взрослых мышей. НСК были выявлены в так называемой медиобазальной области гипоталамуса молодых мышей. Выявить их удалось при помощи специальных маркеров — факторов транскрипции Sox2 и ядерного белка Bmi1. Максимальная концентрация таких клеток обнаружилась у молодых животных. У мышей постарше количество этих клеток снижается, а у старых мышей (возраст которых достиг 22 и более лет) их число снизилось до нуля.
Но, возможно, снижение количества таких клеток — это следствие какого-то процесса, а не причина старения? Чтобы это выяснить, ученые при помощи специфического вируса уничтожили более 70% НСК в гипоталамусе у мышей среднего возраста. После этого животные начали стареть гораздо быстрее, чем до проведения операции, и умерли они гораздо раньше обычного для мышей срока.
После этого последовал новый этап эксперимента, в ходе которого в медиобазальную область гипоталамуса мышей среднего возраста ввели НСК только родившихся животных. Эти клетки модифицировали специальным образом для того, чтобы они не погибли при пересадке. Спустя полтора месяца ученые обнаружили, что у мышей, прошедших через эту процедуру, повысился уровень активности, улучшилась мышечная выносливость, координация и некоторые другие функции. Еще спустя некоторое время признаки омоложения стали более выраженными. Контрольной группе мышей вводили другие клетки — астроциты и мезенхимальные стволовые клетки. Но эффекта, подобного работе с НСК, замечено не было.
После завершения этого этапа эксперимента ученые решили выяснить, какие именно клетки НСК отвечают за регулирование процессов старения. Для этого бы проведен анализ биологических активных молекул, которые производят гипоталамические НСК. Как выяснилось, эти клетки выделяют в так называемую цереброспинальную жидкость экзосомы с разнообразными микроРНК. О них известно, что они не принимают участия в синтезе белка, но активно участвуют в регуляции экспрессии генов.
Для того, чтобы выяснить, как влияют экзосомы с микроРНК на процесс старения, специалисты взяли этот материал у доноров и ввели в спинномозговую жидкость мышей — реципиентов. У обеих групп мышей возрастная группа была примерно равной. Кроме того, гипоталамические НСК частично удалили. Как оказалось, у тех мышей, которые получили экзосомы с микроРНК, значительно замедлился процесс старения. Таким образом, влияние клеток и их производным можно считать доказанным.
В целом, исследование далеко не полное. Ученым еще предстоит выяснить, какова структура и конкретные функции микроРНК у гипоталамических НСК. Также планируется изучить и другие производные клеток, возможно, они также каким-либо образом влияют на процесс старения. Наверняка, специалистам удастся выяснить много интересного в ходе нового исследования.
Как бы там ни было, а геронтология сейчас одно из наиболее быстро развивающихся направлений в медицине, ведь все больше обеспеченных людей со значительными ресурсами (не только финансовыми) обращает внимание на проблему старения. Быть старым и больным мало кому хочется, лучше здоровья и молодости никто ничего не придумал.
Они вместе с группой других ученых провели масштабное исследование, посвященное взаимосвязи работы мозга человека и старения. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature. Как оказалось, у млекопитающих и у человека эта взаимосвязь есть, и она достаточно хорошо прослеживается.
Ученые проводили исследования не на человеке, а на мышах. В их мозге найдены клетки, которые регулируют скорость старения организма. В начале своей работы представители проекта взяли за основу наработки других ученых, показавших, что важную роль в регуляции процесса старения играет нервная система человека, а именно — часть мозга, которая называется гипоталамус. Именно он связывает нервную и эндокринную регуляцию множества биохимических процессов, происходящих в организме человека и животных.
Как оказалось, в процессе регуляции старения задействуются нервные стволовые клетки (НСК), которые отвечают за рост тканей мозга у взрослых мышей. НСК были выявлены в так называемой медиобазальной области гипоталамуса молодых мышей. Выявить их удалось при помощи специальных маркеров — факторов транскрипции Sox2 и ядерного белка Bmi1. Максимальная концентрация таких клеток обнаружилась у молодых животных. У мышей постарше количество этих клеток снижается, а у старых мышей (возраст которых достиг 22 и более лет) их число снизилось до нуля.
Но, возможно, снижение количества таких клеток — это следствие какого-то процесса, а не причина старения? Чтобы это выяснить, ученые при помощи специфического вируса уничтожили более 70% НСК в гипоталамусе у мышей среднего возраста. После этого животные начали стареть гораздо быстрее, чем до проведения операции, и умерли они гораздо раньше обычного для мышей срока.
После этого последовал новый этап эксперимента, в ходе которого в медиобазальную область гипоталамуса мышей среднего возраста ввели НСК только родившихся животных. Эти клетки модифицировали специальным образом для того, чтобы они не погибли при пересадке. Спустя полтора месяца ученые обнаружили, что у мышей, прошедших через эту процедуру, повысился уровень активности, улучшилась мышечная выносливость, координация и некоторые другие функции. Еще спустя некоторое время признаки омоложения стали более выраженными. Контрольной группе мышей вводили другие клетки — астроциты и мезенхимальные стволовые клетки. Но эффекта, подобного работе с НСК, замечено не было.
После завершения этого этапа эксперимента ученые решили выяснить, какие именно клетки НСК отвечают за регулирование процессов старения. Для этого бы проведен анализ биологических активных молекул, которые производят гипоталамические НСК. Как выяснилось, эти клетки выделяют в так называемую цереброспинальную жидкость экзосомы с разнообразными микроРНК. О них известно, что они не принимают участия в синтезе белка, но активно участвуют в регуляции экспрессии генов.
Для того, чтобы выяснить, как влияют экзосомы с микроРНК на процесс старения, специалисты взяли этот материал у доноров и ввели в спинномозговую жидкость мышей — реципиентов. У обеих групп мышей возрастная группа была примерно равной. Кроме того, гипоталамические НСК частично удалили. Как оказалось, у тех мышей, которые получили экзосомы с микроРНК, значительно замедлился процесс старения. Таким образом, влияние клеток и их производным можно считать доказанным.
В целом, исследование далеко не полное. Ученым еще предстоит выяснить, какова структура и конкретные функции микроРНК у гипоталамических НСК. Также планируется изучить и другие производные клеток, возможно, они также каким-либо образом влияют на процесс старения. Наверняка, специалистам удастся выяснить много интересного в ходе нового исследования.
Как бы там ни было, а геронтология сейчас одно из наиболее быстро развивающихся направлений в медицине, ведь все больше обеспеченных людей со значительными ресурсами (не только финансовыми) обращает внимание на проблему старения. Быть старым и больным мало кому хочется, лучше здоровья и молодости никто ничего не придумал.
