Скрытый клеточный процесс может запускать старение и болезни

Старение — это не просто необратимое ухудшение функций организма, а сложный биологический процесс, который развивается на уровне структур внутри клетки. Новые данные указывают на то, что клетки не просто изнашиваются со временем, они активно перестраивают свою внутреннюю архитектуру, и именно такие перестройки могут быть ключевыми движками возрастных изменений и возраст-связанных заболеваний.

Учёные стремятся понять, какие именно механизмы запускают старение и можно ли вмешаться в эти процессы, чтобы сохранить здоровье на более долгие сроки жизни.

Методы

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Cell Biology, группа под руководством Криса Бёркевица, доцента клеточной и развивающей биологии, впервые описала новый компонент старения на уровне клетки.

Команда использовала прозрачную, быстро стареющую нематоду Caenorhabditis elegans — модель, широко признанную в исследованиях старения. С помощью продвинутых генетических инструментов и сочетания световой и электронно-микроскопической визуализации исследователи отслеживали, как изменяется одна из крупнейших клеточных органелл — эндоплазматический ретикулум (ЭР) — в процессе старения.

Результаты

Учёные обнаружили, что с возрастом клетки активно перестраивают структуру эндоплазматического ретикулума, а не просто теряют его функциональность. ЭР, который представляет собой сеть мембранных каналов, участвующих в синтезе белков и липидов, начинает изменять свою форму и относительные пропорции. Количество «шероховатого» ЭР, связанного с активным белковым синтезом, значительно уменьшается, тогда как доля трубчатой сети, более ассоциированной с липидным обменом, сокращается слабее.

Ключевым механизмом этих изменений стала ER-фагия — селективное разрушение определённых участков эндоплазматического ретикулума. Этот процесс ранее был известен как способ утилизации повреждённых частей органелл, но теперь выявлено, что он является регулярной частью старения и напрямую связан с продолжительностью жизни животного.

Механизмы

Исследователи подчёркивают, что телефонная книга из белков внутри клетки — лишь одна сторона медали. Важнее то, как эти белки организованы и кем руководят другими клеточными структурами. Эндоплазматический ретикулум можно представить как центральный каркас фабрики: его перестройка влияет на работу множества других систем.

Когда организация ЭР нарушается, эффективность производства белков и липидов падает, что отражается на метаболизме и устойчивости клетки к стрессам. Уменьшение «шероховатого» ЭР согласуется с возрастающим дефицитом качественных белков и может предвосхищать ухудшение клеточных функций, приводящих к возрастным болезням.

Значение

Одно из ключевых наблюдений в этом исследовании — активное участие ER-фагии в ремоделировании клеточной архитектуры при старении. Это отличает старение от простого накопления повреждений и делает его частью программируемых клеточных изменений.

Понимание этого процесса открывает перспективу раннего вмешательства: если можно определить, что запускает перестройку ЭР, возможно, удастся предотвратить каскад последующих нарушений, связанных с возрастными заболеваниями, включая нейродегенеративные и метаболические расстройства.

Заключение

Исследование показывает, что старение — это не хаотическое разрушение, а регулируемый биологический процесс, в основе которого лежит перестройка внутренней архитектуры клетки. Эта перестройка происходит на достаточно раннем этапе старения и может быть одной из причин развития возрастных нарушений.

Эти результаты органично дополняют представления о том, как питание и клеточные процессы могут влиять на старение: например, работа, посвящённая тому, как диетические РНК в пище могут замедлить старение и продлить годы здоровья, рассматривает влияние внешних биомолекул на механизмы старения, включая клеточную устойчивость и метаболическую стабильность.

---

Источник

1. Eric K. F. Donahue, Nathaniel L. Hepowit, Elizabeth M. Ruark, Alexandra G. Mulligan, Brennen Keuchel, Nicholas D. Urban, Li Peng, Stedman Stephens, Derek J. Johnson, Natalie S. Wallace, Lauren P. Jackson, Mark H. Ellisman, Rafael Arrojo e Drigo, Andrew W. Folkmann, Matthias C. Truttmann, Jason A. MacGurn, Kristopher Burkewitz. ER remodelling is a feature of ageing and depends on ER-phagy. Nature Cell Biology, 2026; DOI: 10.1038/s41556-025-01860-1