Молекулярный «переключатель» обращает вспять хроническое воспаление и старение

Хроническое воспаление, которое возникает из-за ряда причин – пожилого возраста, стресса или неблагоприятных внешних условий, – приводит к перегрузке иммунной системы организма и способствуют развитию целого ряда заболеваний: от болезни Альцгеймера и Паркинсона до диабета и рака. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли определили молекулярный «переключатель», который управляет иммунным механизмом, ответственным за хроническое воспаление в организме. 

Открытие, данные о котором были опубликованы в онлайн-журнале Cell Metabolism, может привести к новым возможностям остановить или даже полностью изменить многие из этих возрастных изменений. 

«Я занимаюсь вопросом обратимости старения», – говорит автор исследования Даника Чен, доцент кафедры метаболической биологии, диетологии и токсикологии в Калифорнийском университете в Беркли. Ранее она уже продемонстрировала, как можно омолодить старые стволовые клетки. Теперь эксперт занимается изучением возможности обращения старения вспять, рассматривая физиологические состояния, такие как воспаление и резистентность к инсулину, связанные со старением. 

В новом исследовании Чен и ее команда показали, что огромный набор отвечающих за восприятие потенциальных угроз для организма и запуск воспалительного ответа иммунных белков, называемый NLRP3, может быть по сути отключен путем удаления небольшого количества молекулярного вещества. Процесс этот называется деацетилированием. Гиперактивация NLRP3 связана с множеством хронических состояний, включая рассеянный склероз, рак, диабет и деменцию. Результаты Чен показывают, что лекарства, направленные на деацетилирование – выключение этого воспаления NLRP3 – помогают предотвратить или вылечить эти состояния и, возможно, возрастную дегенерацию в целом. Таким образом, по словам ученого, когда процесс ацетилирования включен – воспаление растет, когда же запущен процесс деацетилирования, то воспаление исчезает. 

Изучение иммунных клеток (макрофагов) мышей показало, что за деацетилирование воспаления NLRP3 ответственен белок SIRT2. У мышей, у которых была генетическая мутация, не позволявшая им продуцировать SIRT2, в возрасте двух лет было больше признаков воспаления, чем у их нормальных собратьев. Эти грызуны также демонстрировали более высокую инсулинорезистентность – состояние, связанное с диабетом II типа и метаболическим синдромом.

Команда также изучала более старых мышей, чья иммунная система была разрушена радиацией, а затем восстановлена c помощью стволовых клеток крови, которые продуцировали либо деацетилированную, либо ацетилированную версию NLRP3. Те, кому вводили деацетилированную, или «выключенную», версию, демонстрировали повышенную резистентность к инсулину через шесть недель, что указывает на отключение этого иммунного механизма. Фактически, данное открытие может изменить ход метаболических заболеваний.