Гіпоталамус - невелика область проміжного мозку, яка регулює багато життєво важливих процесів, що йдуть в організмі.
Вчені з Медичного коледжу Альберта Ейнштейна (Albert Einstein College of Medicine) виявили, що стовбурові клітини гіпоталамуса керують швидкістю старіння організму. Відкриття було зроблено на мишах, але теоретично воно може призвести до появи нових стратегій боротьби з віковими захворюваннями і продовження життя. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.
Відомо, що гіпоталамус регулює різні процеси в організмі. Їм, зокрема, регулюється зростання, розвиток, розмноження та обмін речовин. У роботі, яка була надрукована в Nature в 2013 р., дослідники з коледжу Ейнштейна виявили, що і процеси старіння в тілі також підпорядковуються гіпоталамусу. Тепер вченим вдалося виявити невелику групу клітин, що керують старінням. Ними виявилися нейрональні стовбурові клітини, відомі своєю здатністю керувати формуванням нових нейронів.
"Наше дослідження показало, що з часом кількість нейрональних стовбурових клітин у гіпоталамусі скорочується, і цей факт прискорює старіння, - розповідає провідний автор дослідження доктор Дуншен Цай (Dongsheng Cai), професор молекулярної фармакології. - Але ми також виявили, що вплив цієї втрати обратим. Відновлення клітинного пулу або надходження молекул, вироблених цими клітинами, здатне уповільнити процес старіння і навіть звернути назад багато з його ефектів ".
Коли вчені вирішили з'ясувати, чи стовбурові клітини гіпоталамуса відіграють ключову роль у старінні, вони спочатку зацікавилися долею цих клітин у здорових старіючих мишей. Виявилося, що чисельність стовбурових клітин починає знижуватися приблизно в 10-місячному віці, за кілька місяців до появи перших ознак старіння. «До старості - приблизно до двох років, якщо мова йде про мишей, - велика частина цих клітин вже зникає», - додає доктор Кай.
Потім дослідники задалися питанням, чи є втрата нейрональних стовбурових клітин причиною старіння або просто йде паралельно з ним. Тому в рамках експерименту вчені вибірково зруйнували стовбурові клітини гіпоталамусу у миші середнього віку. Це прискорило процеси старіння порівняно з тваринами з контрольної групи. Крім того, миші, клітини яких були знищені, померли раніше, ніж зазвичай.
Але чи може додавання клітин у гіпоталамус протистояти старінню? Щоб відповісти на це питання, вчені пересадили стовбурові клітини як мишам, власні клітини яких були знищені, так і звичайним мишам, що не піддавалися спеціальним процедурам. Лікування сповільнило або звернуло назад процес старіння у тварин з обох груп
Доктор Цай і його колеги виявили, що «антивозрастний» ефект нейрональних стовбурових клітин пояснюється їх здатністю виробляти мікроРНК. Цей тип РНК не бере участі в синтезі білків, але відіграє ключову роль в управлінні експресією генів. МікроРНК була упакована в невеликі частинки, екзосоми, які виділялися в спинномозкову рідину мишей. Дослідники виділили екзосоми з клітин і впорснули їх у спинномозкову рідину двох груп мишей. Всі тварини були середнього віку, а групи відрізнялися тим же, чим і в попередніх експериментах - у частини тварин стовбурові клітини гіпоталамуса були вибірково знищені. В обох групах ін'єкція мікроРНК сповільнила старіння - це було продемонстровано за допомогою аналізу тканин і проведення спеціальних тестів поведінки. Під час тестів вчені оцінювали м'язову витривалість, координацію рухів, соціальну поведінку і здібності до навчання.
Тепер дослідники аналізують виділені стовбуровими клітинами сполуки, намагаючись ідентифікувати окремі типи мікроРНК і, можливо, інші речовини, що мають здатність уповільнювати старіння. У разі успіху це може стати важливою віхою в боротьбі зі старінням і віковими захворюваннями.