Ученые: морщины и выпадение волос связаны с метаболизмом АТФ

Мечта о том, чтобы сохранить нашу физиологическую молодость, преследовала человечество на протяжении веков, и чем больше наука развивается, тем больше мы надеемся, что эта мечта когда-нибудь станет реальностью.

Причины появления морщин и выпадения волос?

Выпадение волос и появления морщин — это то, что мы все начинаем испытывать в большей или меньшей степени по мере взросления.

Эти симптомы старения во многом продиктованы снижением функции митохондрий в клетках. Митохондрии являются ключевыми клеточными структурами, которые продуцируют аденозинтрифосфат (АТФ), «топливо», которое поддерживает здоровую клеточную функцию. Когда митохондрии больше не могут функционировать должным образом или производить необходимое количество АТФ, это может иметь вредные последствия. В отличие от морщин кожи и выпадения волос, митохондриальная дисфункция может способствовать развитию многих хронических заболеваний.

В недавнем исследовании Кешав Сингх (Keshav Singh)  из Университета Алабамы (University of Alabama) в Бирмингеме  с соавторами исследования экспериментировали с методами обращения вспять ДНК-мутации, приводящей к дисфункции митохондрий.

В статье, опубликованной в журнале Cell Death & Disease, исследователи сообщают, что при работе с моделью мыши им удалось восстановить функцию митохондрий, тем самым изменив состояние морщин и потерю волос, наблюдаемую у грызунов.

«Насколько нам известно, это наблюдение беспрецедентно», — говорит Сингх.

Сингх с соавторами объясняют, что изменения в функции митохондрий происходят из-за мутации, которая происходит в ядерном гене — типе гена, обнаруженного в ядре клеток, — что приводит к истощению митохондриальной ДНК.

Материалы и методы обследования

Чтобы индуцировать эту мутацию на модели мыши, исследователи использовали доксициклин, антибиотик, который они добавляли к пище или воде грызунов.

Результаты научной работы

У мышей, получавших такое лечение, начали проявляться признаки, согласующиеся с симптомами, наблюдаемыми при старении, всего за 4 недели после его начала.

Морщинистая кожа показала вид изменений, которые наблюдаются как из-за внутреннего старения, так и внешнего повреждения кожи. Изменения, согласующиеся с внешним старением, включали слишком большое количество клеток кожи, утолщение самого верхнего слоя кожи, нездоровые волосяные фолликулы и повышенное воспаление.

Сингх с соавторами отметили, что у мышей была измененная экспрессия матриксных металлопротеиназ, ферментов, помогающих поддерживать коллагеновые волокна, которые предотвращают морщинистость тканей кожи. Тем не менее, исследователи наблюдали незначительные сдвиги в ткани других органов, вызывая генетическую мутацию. Это, по их мнению, предполагает, что митохондрии играют более важную роль в здоровье кожной ткани по сравнению с другими видами тканей. К счастью, ученые обнаружили, что они смогли отменить эти изменения у мышей, отключив генетическую мутацию, которую они сначала вызвали. Через месяц после прекращения лечения доксициклином митохондриальная ДНК начала пополняться, и мыши вернули свои волосы — в исходном цвете — и их морщины были сглажены.

Сингх говорит, что митохондриальная функция может быть обратимым фактором, связанным со старением кожи и волос, что, по его словам, является неожиданной находкой.

«Это говорит о том, что эпигенетические механизмы, лежащие в основе перекрестных помех между митохондриями и ядрами, должны играть важную роль в восстановлении нормального фенотипа кожи и волос», — объясняет Сингх.

«Эта модель мыши должна предоставить беспрецедентную возможность для разработки превентивных и терапевтических стратегий развития лекарственных препаратов для усиления функций митохондрий для лечения связанной с возрастом патологии кожи и волос и других заболеваний человека, в которых важную роль играет митохондриальная дисфункция»,- сказал Кешав Сингх.

Выводы

Ученые надеются, что дальнейшие исследования помогут им прояснить, могут ли в будущем подобные процедуры быть использованы для отмены симптомов старения и в других типах тканей.

Авторы другого исследования утверждают, что краткосрочное голодание полезно для здоровья.