Найдена ещё одна причина преждевременного старения
Специалисты из Института биохимии II при Медицинском факультете Университета Гете во Франкфурте назвали одной из причин раннего старения накопление повреждений ДНК, запускающих хроническое воспаление. Результатами исследования авторы поделились в журнале Science.
Учёные обратили особое внимание белку SPRTN, играющему важнейшую роль в поддержке стабильной функциональности генома. В норме ДНК и белки вступают в контролируемое взаимодействие, но иногда происходит образование так называемых ДНК-белковых сшивок (DPC), если белки связываются с ДНК ковалентно и необратимо.
Данные соединения обладают особой токсичностью для клетки: если их не удалять своевременно, то они провоцируют повреждения ДНК, нарушая деление клеток и приводя к преждевременному старению и преждевременной смерти организма. Ранее эти процессы наблюдались в экспериментах на мышах.
Раньше учёные считали, что SPRTN может устранять такие поломки лишь во время репликации ДНК. Но новая работа показала, что данный белок активируется и в период митоза — этапа деления клеток, когда идёт распределение хромосом. При отсутствии SPRTN в клетках происходят накопление токсичных соединений и ошибки сегрегации хромосом с формированием микроядра с поврежденной ДНК.
Учёные применили протеомный анализ и технологию CRISPR/Cas9, что помогло выяснить, что нерепарированные DPC стимулируют врожденный иммунный путь cGAS–STING. Данный алгоритм традиционно защищает организм от вирусов, но в этой ситуации он провоцирует хроническое воспаление, ускоряющее процессы старения.
Эксперименты также провели на моделях редкого наследственного заболевания — синдрома прогерии Руиса-Аальфса, который связан с мутациями в гене SPRTN. У грызунов с подобными отклонениями отмечались тяжелые нарушения, схожие с симптоматикой болезней у человека. Учёные отмечают: отключение пути cGAS–STING предотвращает раннее старение и гибель животных, неважно, каков механизм этого процесса, генетический или при помощи препаратов.
Авторы работы уточняют, что результаты работы не только объясняют, как дефекты ДНК коррелируют со старением, но и показывают вероятные мишени для терапии возрастных и аналогичных патологий.