Старение является распространенным фактором многих заболеваний. Можно ли лечить заболевания, воздействуя на причины старения или, более конкретно, воздействуя на укорочение теломер, структур, защищающих хромосомы?
Данная стратегия реализуется испанскими исследователями, которые уже преуспели в лечении легочного фиброза и инфарктов у мышей путем удлинения теломер. Теперь исследователи делают первый шаг, чтобы сделать то же самое с почечным фиброзом, показывая, что укорочение теломер лежит в основе данного состояния почек, которое также связано со старением. Новое исследование опубликовано в журнале Nature Aging.
Фиброз почек и укорочение теломер
Почечный фиброз является наиболее распространенной причиной почечной недостаточности, состояния, которое в настоящее время можно лечить только диализом. Почечный фиброз характеризуется чрезмерным рубцеванием ткани, которая затвердевает и теряет свою функциональность.
«Эти результаты показывают важную роль коротких теломер в его развитии, и это открытие, несомненно, открывает новые двери для лечения почечного фиброза», — считает автор исследования Сарита Сарасвати (Sarita Saraswati).
Ученые считают, что существует связь между укорочением теломер и фиброзом почек: феномен, называемый переходом эпителия в мезенхиму, основной процесс, который имеет решающее значение для функционирования организма и участвует в регенерации и репарации. Укороченные теломеры усиливают переход эпителия в мезенхиму в почках и тем самым способствуют патологическому рубцеванию почечной ткани, то есть фиброзу.
«Впервые короткие теломеры были связаны с переходом эпителия в мезенхиму», — заявет Мария Бласко (Maria Blasco). «Кроме того, это важная связь, поскольку данный процесс и гены, которые его регулируют, также вовлечены в рак».
Это открытие было ожидаемым. Было известно, что чрезмерная экспрессия генов, участвующих в переходе эпителия в мезенхиму, может привести к почечному фиброзу; с другой стороны, было также описано, что пациенты с почечным фиброзом имеют более короткие теломеры.
«Поэтому мы специально искали изменения в экспрессии генов, участвующих в переходе эпителия в мезенхиму у наших мышей с короткими теломерами и почечным фиброзом, чтобы увидеть, могут ли короткие теломеры быть триггером для изменений в экспрессии этих генов», — объясняет Бласко. «И это действительно было так».
Подсчитано, что 11% людей старше 65 лет имеют хроническую почечную недостаточность, потенциально смертельное состояние, частота которого растет из-за старения населения. Фиброз почек является одним из предикторов тяжести почечной недостаточности.
Исследователи уже показали, что укорочение теломер является источником других возрастных заболеваний, таких как легочный фиброз. Чтобы выяснить, происходит ли то же самое с почечным фиброзом, ученые работали с животными, которые воспроизводят то, что, согласно их гипотезе, происходит у пожилых людей с легочным фиброзом. Мышь с короткими теломерами также подвергается воздействию низких доз почечного токсина, имитирующего воздействие людей на окружающую среду на протяжении всей их жизни.
Теломеры — это белки, которые защищают концы хромосом, когда клетка делится, что происходит много раз в течение жизни, чтобы регенерировать ткани. С каждым делением клетки теломеры становятся короче, пока не становятся настолько короткими, что уже не могут защитить хромосомы. Поврежденные таким образом клетки перестают делиться, и ткань стареет.
В этом исследовании ученые заметили, что одного укорочения теломер недостаточно, чтобы вызвать почечный фиброз, поскольку болезнь не поражает 100% пожилых людей. Однако если мыши с короткими теломерами подвергались воздействию низких доз почечного токсина, у них действительно развивался почечный фиброз.
«Мыши воспроизводили все симптомы человеческой болезни», — объясняет Бласко. «Введенного токсина — фолиевой кислоты — недостаточно, чтобы вызвать фиброз у здоровых мышей, но он действует синергически с короткими теломерами», — поясняется в статье.
Материалы и методы исследования
Чтобы определить, действительно ли теломеры играют причинную роль в болезни, исследователи создали мышиную модель, в которой отсутствовал Trf1, белок, необходимый для функции теломер. У этих мышей с дисфункциональными теломерами также развился фиброз почек.
Зная, что гены, участвующие в переходе эпителия в мезенхиму, чрезмерно экспрессируются у пациентов с почечной недостаточностью, авторы исследовали экспрессию этих генов у мышей с короткими теломерами.
Результаты научной работы
«Мы обнаружили, что короткие теломеры вызывают изменения в экспрессии генов», — сообщили исследователи.
В качестве окончательной демонстрации важности теломер при фиброзе почек авторы исследования культивировали клетки почек, в которых они экспрессировали ген фермента теломеразы, удлиняющий теломеры. В этих клетках с восстановленными теломерами программа перехода эпителия в мезенхиму вернулась к норме, и клетки вновь обрели здоровый, предфиброзный вид.
«Поскольку короткие теломеры накапливаются с возрастом в организме, возникает соблазн предположить, что патологические программы, связанные со старением, такие как рак и различные типы фиброза тканей, могут быть вызваны присутствием коротких теломер», — заключают авторы исследования. «Учитывая значительное участие фиброза в раке, важно описать происхождение почечного фиброза и соотнести его с наличием коротких теломер».
Авторы другого исследования заявляют, что вода обладает лечебными свойствами при поликистозе почек.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
