Ученые обнаружили у людей «клетки-зомби»

Согласно недавно опубликованному исследованию в Nature Structural and Molecular Biology, повреждение концов ваших хромосом может создать «зомби-клетки», которые все еще живы, но не могут функционировать.

Когда клетки готовятся к делению, их ДНК плотно наматывается на белки, образуя хромосомы, обеспечивающие структуру и поддержку генетического материала. На концах этих хромосом находятся повторяющиеся участки ДНК, называемые теломерами, которые образуют защитный колпачок, предотвращающий повреждение генетического материала.

Однако теломеры укорачиваются каждый раз, когда клетка делится. Это означает, что по мере того, как с возрастом клетки делятся все больше и больше, ваши теломеры становятся все короче и с большей вероятностью теряют способность защищать вашу ДНК.

Повреждение генетического материала может привести к мутациям, которые заставляют клетки бесконтрольно делиться, что приводит к раку.

Клетки избегают становиться раковыми, когда их теломеры становятся слишком короткими после слишком большого количества делений и потенциально накапливают повреждения по пути, тем не менее, входя в зомбиподобное состояние, которое останавливает клетки от деления посредством процесса, называемого клеточным старением.

Поскольку они устойчивы к смерти, стареющие, или «зомби», клетки накапливаются с возрастом. Они могут быть полезны для здоровья, способствуя старению близлежащих клеток, подверженных риску стать раковыми, и привлекая иммунные клетки для уничтожения раковых клеток.

Но они также могут способствовать заболеванию, нарушая заживление тканей и иммунную функцию, а также выделяя химические вещества, которые способствуют воспалению и росту опухоли.

Ученые хотели знать, может ли прямого повреждения теломер быть достаточным, чтобы вызвать старение и сделать клетки-зомби. Чтобы это выяснить, ученым нужно было ограничить повреждение только теломерами.

Исследователи прикрепили белок к теломерам человеческих клеток, выращенных в лаборатории. Затем добавили в белок краситель, который делает его чувствительным к свету.

Облучение клеток дальним красным светом (или светом с длиной волны чуть короче инфракрасного) побуждает белок производить свободные радикалы кислорода — высокореактивные молекулы, которые могут повредить ДНК — прямо на теломерах, щадя остальную часть хромосомы и клетка.

Ученые обнаружили, что прямого повреждения теломер было достаточно, чтобы превратить клетки в зомби, даже если эти защитные колпачки не были укорочены. Ученые обнаружили, что причиной этого, вероятно, является нарушение репликации ДНК на теломерах, что делает хромосомы еще более восприимчивыми к повреждениям или мутациям.

Почему это важно

Теломеры естественным образом укорачиваются с возрастом. Они ограничивают количество делений клетки, сигнализируя клеткам становиться зомби, когда они достигают определенной длины.

Но избыток свободных радикалов, образующихся в результате как нормальных процессов в организме, так и воздействия вредных химических веществ, таких как загрязнение воздуха и табачный дым, может привести к состоянию, называемому окислительным стрессом , которое может ускорить укорочение теломер.

Это может преждевременно вызвать старение и способствовать возрастным заболеваниям, включая иммунодефицит, сердечно- сосудистые заболевания , нарушения обмена веществ и рак.

Исследование показывает, что теломеры служат не только будильниками, указывающими на слишком много делений клетки, но и предупреждающими звоночками о вредном уровне окислительного стресса. Возрастное укорочение теломер — не единственное, что вызывает старение; повреждения теломер также достаточно, чтобы превратить клетку в зомби.

Фото: NIH/Flickr/CC BY-NC 2.0

Важно! Материал подготовлен на основании последних, научно проверенных и актуальных исследований в сфере медицины. Материал, подготовленный журналистом «Lenta.UA», носит исключительно информационный характер и не является призывом к действию или основой для установления медицинского диагноза. Все решения, касающиеся здоровья, должны быть обязательно согласованы с Вашим лечащим врачом, призываем обязательно обращаться к специалистам.