Одним із найважливіших факторів старіння є геномна нестабільність — висока частота мутацій у генах клітинної лінії. Доведено, що накопичення пошкоджень ДНК відіграє важливу роль у старінні, призводячи до загибелі клітин та дисфункцій тканин. Постійні пошкодження ДНК, що накопичуються з віком, активують процеси запалення – первинну імунну захисну реакцію організму проти будь-яких подразників. Після запуску запалення, викликане пошкодженням ДНК, стає сильнішим через петель зворотного зв’язку імунної системи. Це призводить до дефектів клітин, дегенерації тканин та ускладнень метаболічного синдрому. Щоб краще зрозуміти цей феномен, вчені досліджували моделі мишей з уродженими дефектами у підтримці генів та їх реакцію модифікацію ДНК.
Зв’язок між ушкодженнями ДНК та вродженим імунним сигналом
Вже доведено, що генетична нестабільність, спричинена дефектами у певних процесах, що контролюють спосіб поділу клітин, прискорює старіння, і що ушкодження ДНК викликають безліч вікових змін, починаючи з включення клітинних та неклітинних сигнальних шляхів. Сигнальні шляхи, відповідно до їх характеристики, призводять до виникнення факторів запалення та уповільнення роботи інфільтруючих пухлин імунних клітин у місцях ушкодження тканин з віком.
Запальний процес, спричинений пошкодженням ДНК, може мати як позитивні, і негативні наслідки для організмів. Було виявлено, що запалення розвинулося як захисна реакція, що усуває небезпечні подразники та дозволяє організму вилікуватись. Однак, якщо вражаючі стани виникають часто, ушкодження ДНК повільно накопичуються зі старінням у клітинах, що призводить до включення стійких запальних сигналів. Їх шкідливий вплив можна описати так:
- тривалі запальні захворювання,
- дегенеративні захворювання тканин та
- порушення функцій організму при старінні.
Старіння клітин наочно демонструє, наскільки непоправні ушкодження ДНК є причиною безперервної активації вроджених імунних сигналів. Ці клітини секретують багато факторів секреторного фенотипу, пов’язаних зі старінням. Ці фактори відповідальні за таке:
- Вони можуть впливати на сусідні клітини або
- Вони полегшують ангіогенез та
- Вони сприяють зростанню пухлинних клітин.
Наприклад, у людей похилого віку спостерігаються посилені запальні процеси, про що свідчить підвищений рівень запальних цитокінів. Отже, дуже важливо створити моделі на тваринах, щоб дізнатися, як захисні процеси, спричинені пошкодженням ДНК, сприяють дегенеративним захворюванням, а також створити ефективні методи лікування хронічного запалення з віком.
Застосування прогероїдних мишачих моделей з дефектами тканин у генах дозволить додатково дослідити причинний внесок певних типів клітин у системне запалення при старінні. У цьому відношенні моделі тварин поряд зі стратегіями функціональної геноміки та протеоміки можуть бути дуже цінними для визначення нових генних мішеней або білкових партнерів, які могли б пов’язати підтримку геному з вродженою імунною сигналізацією. Зрештою, останні досягнення в галузі інноваційних методів лікування показують, що в майбутньому є сенс зробити свій внесок у нові підходи, спрямовані на усунення самого пошкодження ДНК, а не на придушення подальших запальних сигналів. Такі результати можуть відкрити нові перспективи створення нових удосконалених терапевтичних рішень проти шкідливих патологій, що виникають зі старінням.
