Российские биологи показали на мышах связь кратковременного стресса с повреждениями ДНК, которые в конечном итоге могут стать причиной мутаций. Исследование поможет разработать новые подходы к терапии ряда заболеваний, например связанных с костным мозгом. Результаты исследования опубликованы в Scientific Reports.
Стресс сегодня считается одним из факторов появления многих негативных изменений в организме человека. Еще с конца 1950-х годов исследователи изучают влияние физиологии — в том числе стресса — на возникновение мутаций. На ранних этапах биологи под руководством профессора Михаила Лобашева исследовали этот аспект на мухах и дрожжах. Однако сегодня эксперименты проводятся на мышах.
Ранее ученые полагали, что кратковременные стрессы (до двух часов) не влияют на состояние ДНК человека, поскольку быстрая адаптация не позволяет развиться серьезным негативным последствиям. При этом такие стрессы чаще всего встречаются в жизни человека. А повреждения ДНК — это необратимые события в жизни клеток. После множественных повреждений ДНК и тем более хромосомных перестроек клетка в лучшем случае может заблокировать свою способность к делениям или умереть от апоптоза (запрограммированной клеточной гибели), в худшем — начать бесконтрольно делиться, переставая выполнять свои основные функции, приводя к раку или клональному гемопоэзу. При клональном гемопоэзе стволовые клетки начинают производить клетки крови с одной и той же генетической мутацией. Последнее часто происходит при старении со стволовыми клетками костного мозга — центрального органа иммунитета.
Новое исследование базировалось на модели ольфакторного стресса (мышам предоставляются хемосигналы, выделяемые при стрессе и улавливаемые обонятельными рецепторами в низких концентрациях), разработанной профессором кафедры генетики СПбГУ и соавтором исследования Евгением Даевым.
«В работе мы использовали феромон, ассоциированный со стрессом перенаселения у самок мышей, — 2,5-диметилпиразин. Мы обнаружили, что, помимо физиологической стресс-реакции и поведенческого избегания, данное воздействие приводит к дестабилизации генома мышей уже через два часа после начала запахового воздействия. При этом стресс полностью неинвазивный, и эффект пропадает, если заблокировать мышам обонятельные рецепторы», — рассказал сотрудник кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ Тимофей Глинин.
Ученые впервые продемонстрировали, что уже двухчасовой стресс может приводить к повреждениям в ДНК костного мозга. Кроме того, ученые первыми в мире показали, что эти повреждения могут быть вызваны даже запаховыми стресс-сигналами. Также в ходе исследования были обнаружены механизмы, связывающие активацию отделов мозга, выделение стресс-гормонов и дестабилизацию генома. Это открывает возможности для разработки новых терапий, блокирующих стрессорную компоненту патологических процессов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
