Ученые в экспериментах на крысах выяснили, что с возрастом почки теряют способность восстанавливаться после повреждений, таких как закупорка мочеточника при мочекаменной болезни. Это наблюдение объясняет, почему стандартные методы лечения болезней почек менее эффективны для пожилых пациентов, чем для молодых. Полученные данные будут полезны при разработке новых стратегий защиты почек у людей в возрасте после урологических операций и при мочекаменной болезни. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Antioxidants.
Из-за инфекций, травм, мочекаменной болезни и других причин может возникнуть острое повреждение почки — состояние, при котором нарушается работа этих органов. Особенно часто такое заболевание встречается у пожилых пациентов, при этом лабораторные исследования, предшествующие разработке методов лечения, обычно проводятся на молодых лабораторных животных. В результате часто оказывается, что эффективные для молодых людей препараты не помогают пожилым пациентам.
Исследователи из Московского государственного университета имени M.В. Ломоносова (Москва) выяснили, что почки молодых и старых крыс неодинаково реагируют на повреждение и в разной степени восстанавливаются после него.
Авторы провели эксперименты с 27 крысами двух возрастных групп — 3–4 месяца и 21–24 месяца (что примерно соответствует 16 и 60 человеческим годам). Части животных из каждой группы на три дня пережали один мочеточник. Такая операция смоделировала закупорку мочеточника при мочекаменной болезни, которая часто приводит к острому повреждению почек. Остальные крысы вошли в контрольную группу.
По истечении трех дней авторы сняли зажимы с мочеточников крыс и тем самым восстановили их работу и отток мочи. Исследователи проанализировали структуру почечной ткани у животных, перенесших операцию, и тех, что были в контрольной группе. Также ученые оценили количество маркеров воспаления, фиброза (рубцевания) и окислительного стресса в ткани почки.
Оказалось, что в ответ на повреждение в почках молодых крыс клетки стали активнее делиться, чтобы скорее восстановить ткань. Кроме того, в органах запустился воспалительный процесс, необходимый для начала заживления. При этом у животных из этой группы был повышен уровень маркеров рубцевания ткани.
В почках старых крыс, подвергшихся перевязке мочеточника, клетки делились в три раза медленнее, а воспалительный ответ оказался менее активным. Однако наибольшие различия авторы выявили в состоянии митохондрий — энергетических станций клетки. У старых животных в почках еще до проведения операции наблюдалось ухудшение работы митохондрий, которое связано с повышенным уровнем окислительного стресса в тканях. После закупорки мочеточника митохондрии старых крыс пострадали еще сильнее, в результате чего клеткам перестало хватать энергетических ресурсов на эффективное восстановление почечной ткани.
«Результаты наших экспериментов подтверждают, что возраст существенно влияет на развитие и течение заболеваний почек, связанных с нарушением оттока мочи, например, при образовании почечных камней. Такие патологии почки нарушают производство энергии в клетках (в виде АТФ) и способствуют развитию окислительного стресса и воспаления. У молодого организма ответ на повреждение почки более выражен, а процесс регенерации происходит активнее. С возрастом реакции становятся менее выраженными, и из-за недостатка энергообеспечения в клетках их часто бывает недостаточно для полноценного восстановления ткани. В результате при старении повышается уязвимость почки к обструктивной нефропатии. Поэтому нужны разные стратегии лечения болезней почек для молодых и пожилых пациентов. В дальнейшем мы планируем глубже исследовать признаки повреждения почек при острых почечных патологиях, чтобы выявить маркеры для диагностики заболевания на ранних стадиях. Кроме того, мы надеемся предложить потенциальные лекарственные препараты для лечения заболеваний, связанных с фиброзом почек», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Егор Плотников, доктор биологических наук, профессор РАН, заведующий лабораторией структуры и функции митохондрий НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ имени М.В. Ломоносова.
Ранее ученые выяснили, что бороться с фиброзом почечной ткани и ускорить ее восстановление можно с помощью трихостатина А — соединения, известного своими противогрибковыми свойствами. Такой препарат потенциально поможет предотвратить образование рубцов в почках молодых пациентов, для которых наиболее характерен активный процесс фиброза.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
