Приборкання полум’я старіння: виявлено ключовий шлях хронічного запалення
Дослідники розкрили ключову роль молекулярного сигнального шляху cGAS/STING у розвитку хронічного запалення та функціонального зниження під час старіння. Команда вчених виявила, що блокування білка STING пригнічує запальні реакції у клітинах, що старіють, і тканинах, що призводить до поліпшення функції.
Це відкриття дає нове уявлення про запалення, пов’язане зі старінням, та потенційні стратегії пом’якшення когнітивного погіршення при вікових нейродегенеративних станах. Дослідження є проривом у нашому розумінні складної взаємодії між запаленням та старінням.
З віком у нашому організмі відбуваються різні зміни, які можуть вплинути на загальний стан здоров’я та зробити нас сприйнятливішими до хвороб. Одним із поширених факторів процесу старіння є слабовиражене запалення, яке сприяє віковому погіршенню стану та погіршенню стану. Однак точні шляхи, відповідальні за це запалення, та їх вплив на природне старіння досі залишаються незрозумілими.
Нове дослідження під керівництвом Андреа Аблассер (Andrea Ablasser) тепер показує, що молекулярний сигнальний шлях, званий cGAS/STING, відіграє вирішальну роль у розвитку хронічного запалення та функціонального зниження під час старіння. Блокуючи білок STING, дослідники змогли придушити запальні реакції у клітинах і тканинах, що старіють, що призвело до поліпшення функції тканин.
Результати дослідження опубліковано у науковому журналі Nature.
cGAS/STING є молекулярним сигнальним шляхом, який виявляє присутність ДНК у клітинах. У ньому беруть участь два білки: циклічна GMP-AMP-синтаза (cGAS) та стимулятор генів інтерферону (STING). При активації cGAS/STING запускає імунну відповідь для захисту від вірусних та бактеріальних інфекцій.
Попередня робота Аблассер із співавторами пов’язала cGAS/STING із низкою біологічних процесів, включаючи клітинне старіння. Грунтуючись на цьому, вчені досліджували, чи це може лежати в основі неадаптованих імунних реакцій під час старіння.
Дослідження показало, що активація білка STING запускає специфічні патерни генної активності у мікроглії, імунних клітинах першої лінії захисту мозку. Активація генів відповідала патернам, що виникають у мікроглії при різних нейродегенеративних станах, таких як хвороба Альцгеймера та старіння.
«У пошуках механізму, який задіює шлях cGAS-STING при старінні, ми розглянули аберантні види мітохондріальної ДНК», — коментує Аблассер. «Мітохондрії, органели, що відповідають за вироблення енергії, добре відомі порушенням функціонування при старінні та хворобах. Дійсно, в мікроглії старих, але не молодих мишей ДНК з мітохондрій накопичувалася в цитоплазмі клітин, що вказує на можливий механізм, за допомогою якого шлях cGAS-STING сприяє запаленню в мозку», що старіє.
Дослідники вивчили ефекти блокування білка STING у старих мишей. Як і очікувалося, враховуючи його центральну роль розвитку запалення, інгібування STING зменшувало маркери запалення як у периферії, і у мозку.
Що ще важливіше, у тварин, які отримували інгібітори STING, спостерігалося значне покращення просторової та асоціативної пам’яті. Блокада STING також впливала на фізичну функцію, покращуючи м’язову силу та витривалість.
Дослідження розширює наше розуміння запалення, пов’язаного зі старінням, а також пропонує потенційні стратегії уповільнення когнітивного погіршення при вікових нейродегенеративних станах. Точне з’ясування нейроімунних перехресних перешкод, що керують мікрогліально-залежною нейротоксичністю, також обіцяє майбутнє вивчення нейродегенеративних захворювань.