Исследование показало, что нарушение обмена железа в стволовых клетках ведет к «эпигенетическому хаосу»
Старение кишечника происходит не равномерно, а пятнами, и этот процесс напрямую связан с развитием рака. К такому выводу пришла международная группа ученых, чье исследование было опубликовано в авторитетном журнале Nature Aging. Специалисты обнаружили, что с возрастом в стволовых клетках кишечника нарушается работа системы, управляющей активностью генов.
Исследователи выявили специфический паттерн — «дрейф АССА», — характеризующийся хаотичным состоянием генетических рецепторов: необходимые оказываются заблокированы, а ненужные, напротив, активны. Этот же паттерн был обнаружен практически во всех изученных образцах рака толстой кишки, что указывает на прямую связь между старением стволовых клеток и онкологическими процессами.
Ключевой причиной «эпигенетического хаоса» оказался дефицит особой формы железа внутри клеточного ядра. Этот микроэлемент необходим ферментам TET, которые выполняют функцию «уборщиков», удаляя ошибочные метки с ДНК. С возрастом стволовые клетки теряют способность удерживать железо, что приводит к отключению защитных механизмов.
«Старение затрагивает кишечник пятнами, — поясняют ученые. — Если в одной крипте (структурной единице кишечника) происходит поломка, все последующие клетки наследуют поврежденный генетический код». Со временем количество таких «состарившихся» участков увеличивается, что объясняет рост риска развития рака у пожилых людей.
Однако исследователи нашли и обнадеживающее решение. В экспериментах с органоидами — миниатюрными моделями кишечника, выращенными в лаборатории, — ученым удалось обратить процесс вспять. Два метода показали эффективность: восстановление поставок железа в клетки и искусственная активация сигнального пути Wnt, который поддерживает здоровье стволовых клеток.
Это открытие принципиально меняет понимание механизмов старения кишечника и открывает перспективы для разработки новых методов профилактики возрастных заболеваний и онкологии.