Одним из наиболее важных факторов старения является геномная нестабильность — высокая частота мутаций в генах клеточной линии. Доказано, что накопление повреждений ДНК играет важную роль в старении, приводя к гибели клеток и дисфункциям тканей. Постоянные повреждения ДНК, которые накапливаются с возрастом, активируют процессы воспаления — первичную иммунную защитную реакцию организма против любых раздражителей. После запуска, воспаление, вызванное повреждением ДНК, становится сильнее из-за петель обратной связи иммунной системы. Это приводит к дефектам клеток, дегенерации тканей и осложнениям метаболического синдрома. Чтобы лучше понять этот феномен, ученые исследовали модели мышей с врожденными дефектами в поддержании генов и их реакции на модификацию ДНК.
Связь между повреждениями ДНК и врожденным иммунным сигналом
Уже доказано, что генетическая нестабильность, вызванная дефектами в определенных процессах, контролирующих способ деления клеток, ускоряет старение, и что повреждения ДНК вызывают множество возрастных изменений, начиная с включения клеточных и неклеточных сигнальных путей. Сигнальные пути, в соответствии с их характеристикой, приводят к возникновению факторов воспаления и замедлению работы инфильтрирующих опухоль иммунных клеток в местах повреждения тканей с возрастом.
Воспалительный процесс, вызванный повреждением ДНК, может иметь как положительные, так и отрицательные последствия для организмов. Было обнаружено, что воспаление развилось как защитная реакция, устраняющая опасные раздражители и позволяющая организму вылечиться. Однако, если поражающие состояния возникают часто, повреждения ДНК медленно накапливаются со старением в клетках, что приводит к включению стойких воспалительных сигналов. Их вредное воздействие можно описать следующим образом:
- длительные воспалительные заболевания,
- дегенеративные заболевания тканей и
- нарушение функций организма при старении.
Старение клеток наглядно демонстрирует, насколько непоправимые повреждения ДНК являются основной причиной непрерывной активации врожденных иммунных сигналов. Эти клетки секретируют множество факторов секреторного фенотипа, связанных со старением. Эти факторы ответственны за следующее:
- Они могут воздействовать на соседние клетки или
- Они облегчают ангиогенез и
- Они способствуют росту опухолевых клеток.
Например, у пожилых людей наблюдаются усиленные воспалительные процессы, о чем свидетельствует повышенный уровень воспалительных цитокинов. Следовательно, очень важно создать модели на животных, чтобы узнать, как защитные процессы, вызванные повреждением ДНК, способствуют дегенеративным заболеваниям, а также создать эффективные методы лечения хронического воспаления с возрастом.
Применение прогероидных мышиных моделей с дефектами тканей в генах позволит дополнительно исследовать причинный вклад определенных типов клеток в системное воспаление при старении. В этом отношении модели животных наряду со стратегиями функциональной геномики и протеомики могут быть весьма ценными для определения новых генных мишеней или белковых партнеров, которые могли бы связать поддержание генома с врожденной иммунной сигнализацией. В конце концов, последние достижения в области инновационных методов лечения показывают, что в будущем имеет смысл внести свой вклад в новые подходы, направленные на устранение самого повреждения ДНК, а не на подавление последующих воспалительных сигналов. Такие результаты могут открыть новые перспективы для создания новых усовершенствованных терапевтических решений против вредных патологий, возникающих со старением.
