Чому деякі органи старіють швидше за інші? Вчені знайшли відповідь у ДНК

Вчені знайшли механізм, який пояснює, чому певні органи старіють швидше за інші. На думку вчених, це стається через накопичення мутацій в ДНК.

Дослідження провела команда з Женевського університету у співпраці з Inselspital, Університетською лікарнею Берна та Бернським університетом. Результати опублікували в журналі Cell, пише MedicalXpress.

Органи та тканини не всі старіють з однаковою швидкістю. Причиною старіння є пошкодження генетичного матеріалу (ДНК), яке накопичується з віком.

Молекули ДНК містять кодуючі ділянки (гени, які кодують білки) і некодуючі ділянки (які беруть участь у механізмах, що регулюють або організовують геном). Водночас клітини мають спеціальні системи відновлення ДНК, які запобігають накопиченню мутацій.

Помилки в ділянках кодування можна виявити при активації генів. А в некодуючих ділянках – тільки під час оновлення клітини. Однак оновлення клітин не відбувається з різною частотою, яка залежить від типу тканини або органу.

Так, наприклад, часто оновлюють свої клітини (1-2 рази на тиждень) кишківник або шкіра, що перебуває у постійному контакті із зовнішнім середовищем.

Тоді як клітини внутрішніх органів – печінки чи нирок – розмножуються лише кілька разів на рік. Група вчених досліджувала клітини печінки (гепатоцити), які рідко розмножуються.

Науковці проаналізували потенційний зв'язок між швидшим старінням печінки та меншою частотою реплікації ДНК в її клітинах.

"Печінка миші є ідеальним органом для вивчення механізмів реплікації ДНК in vivo. У дорослих ссавців гепатоцити рідко проліферують (розростаються), якщо вони не були частково видалені.

Після видалення двох третин печінки молодих або старих мишей ми змогли дослідити механізми реплікації (подвоєння ДНК) в молодому або старіючому органі безпосередньо в живому організмі", – каже співавтор дослідження, професор Дебора Строка.

Науковці з'ясували, що після видалення частини органа клітини печінки починають подвоювати ДНК з некодуючих областей.

Вчені також помітили, що у молодих мишей ініціація реплікації була набагато ефективнішою, ніж у старих.

"Некодуючі ділянки не підлягають регулярній перевірці на помилки, тому з часом накопичуються пошкодження. Після видалення печінки у молодих мишей пошкодження все ще незначне, і реплікація ДНК можлива", – пояснює Джакомо Россетті, науковий співробітник відділу молекулярної та клітинної біології факультету природничих наук UNIGE.

Він додає, що у старих мишей через накопичення помилок в ДНК реплікація неможлива, як і оновлення клітин цього органу. Ті ж клітини, що лишаються, часто втрачають свої функції (деградують), і це призводить до старіння тканин.

Далі вчені хочуть перевірити, чи можна запобігти старінню органів, якщо виправити пошкодження ДНК до того, як почнеться реплікація.

Нагадаємо, нещодавно вчені з'ясували, що Y-хромосома скорочується та еволюціонує швидше за X-хромосому.