Американские ученые выяснили, что переставшие делиться, но не утратившие жизнеспособность «зомби-клетки» кожи, также называемые сенесцентными, делятся на три подтипа. Каждый из них имеет свои особенности: форму, биомаркеры и функции. До недавнего времени такие клетки считали однородными, однако новая классификация позволит специфически воздействовать на вредные типы, сохраняя полезные, что открывает новые возможности для борьбы с процессами старения. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Утратившие способность к делению, но (подобно зомби) не прекращающие свое существование сенесцентные клетки долгое время были загадкой для ученых. Эти клетки одновременно вызывают воспаление, ускоряют старение и в то же время участвуют в заживлении ран. До сих пор их изучали как единую группу, но новые данные показывают, что даже в пределах одного типа клеток — например, фибробластов кожи — сенесцентные клетки неодинаковы. «Когда клетка кожи стареет или переходит в состояние “зомби”, она может пойти по одному из трех путей, каждый из которых ведет к немного отличающемуся от остальных подтипу», — рассказывает Джуд Филлип, соавтор исследования из Университета Джонса Хопкинса.
Чтобы объяснить эту неоднородность, ученые проанализировали фибробласты (клетки, синтезирующие внеклеточный матрикс и коллаген) 50 здоровых доноров в возрасте от 20 до 90 лет. Авторы работы обрабатывали клетки доксорубицином, перекисью водорода и другими агентами, имитируя клеточное старение, а затем с помощью микроскопии высокого разрешения и машинного обучения изучали их форму, размер и биомаркеры. С помощью специально разработанных алгоритмов ученые проанализировали 87 параметров — от площади ядра до шероховатости мембраны — и разделили клетки на морфологические кластеры. Для проверки использовали препараты, которые убивают «зомби-клетки», например комбинацию дазатиниба и кверцетина.
Результаты показали, что среди 11 морфологических кластеров три (C7, C10, C11) соответствовали подтипам истинного старения, то есть оказались настоящими «зомби-клетками». C10, чьи клетки крупнее и имеют выраженные ядерные аномалии, сильнее остальных связан с возрастом — его доля возрастает у пожилых доноров. При этом подтипы по-разному реагируют на лечение. Дазатиниб и кверцетин эффективно уничтожали C7, но почти не действовали на C10. «Благодаря нашим новым открытиям у нас есть инструменты для разработки новых лекарств или методов лечения, которые будут целенаправленно воздействовать на подтип старения, вызывающий воспаление и заболевания, как только он будет идентифицирован», — заявляет Джуд Филлип.
Открытие может изменить подход к лечению возрастных болезней и рака. Например, химиотерапия часто превращает здоровые клетки в «зомби», что вызывает развитие воспаления в момент, когда иммунная система пациента наиболее уязвима. Теперь в руках ученых есть инструменты, которые позволят разработать методы лечения, позволяющие уничтожать только опасные подтипы клеток, при этом сохраняя полезные. В будущем ученые планируют исследовать, как разные подтипы связаны с конкретными заболеваниями в образцах тканей, а не только в лабораторных условиях.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
