Один белок может запустить цепную реакцию старения организма

В норме HMGB1 находится в ядре клетки и участвует в организации ДНК. Однако, когда клетки испытывают стресс или стареют — становятся так называемыми сенесцентными — они выбрасывают HMGB1 наружу. И именно здесь начинается главное: как выяснили ученые, только восстановленная форма этого белка, не подвергшаяся окислению, обладает способностью запускать старение в здоровых клетках. Эта форма взаимодействует с рецепторами на поверхности клеток и активирует молекулярные цепочки, связанные с воспалением и старением — такие как пути JAK/STAT и NF-κB.

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые проводили эксперименты на клетках легких, почек, кожи и мышц человека. Когда в питательную среду добавляли восстановленный HMGB1, здоровые клетки начинали демонстрировать признаки старения: прекращали делиться, накапливали характерные маркеры сенесценции и начинали выделять воспалительные молекулы. В то же время клетки, обработанные окисленной формой белка, продолжали функционировать нормально.

Эксперименты на мышах подтвердили опасный потенциал белка. Молодым животным вводили восстановленный HMGB1, и уже через неделю у них появлялись явные признаки старения: ухудшение состояния мышечной ткани, увеличение воспалительных белков в крови, общее снижение физической активности. Но когда пожилым мышам с травмами вводили антитела, блокирующие HMGB1, эффект был противоположным — улучшалось восстановление тканей, снижалось воспаление, а физическая форма заметно улучшалась.

Дополнительные анализы крови показали, что уровень восстановленной формы HMGB1 значительно выше у пожилых людей (в возрасте 70–80 лет), чем у людей среднего возраста. Такой же возрастной рост белка наблюдали и у лабораторных мышей.

В будущем могут быть разработаны препараты, которые либо блокируют сам HMGB1, либо мешают ему активировать свои рецепторы, либо направляют его в неактивную, окисленную форму. Более того, уже существующие препараты, воздействующие на JAK/STAT путь (например, используемые при аутоиммунных заболеваниях), показали эффективность в подавлении действия HMGB1 в лабораторных условиях.

Исследование предлагает новую точку зрения на сам процесс старения. Он может быть не просто накоплением повреждений в каждой отдельной клетке, а системным, передающимся процессом — почти как воспаление или инфекция. Если это действительно так, то, возможно, мы стоим на пороге создания первой терапии, способной замедлить старение на уровне всего организма.