Старение кожи от солнца удалось замедлить с помощью стволовых клеток
Исследователи обнаружили, что вещества, выделяемые мезенхимальными стволовыми клетками пуповины человека, помогают клеткам кожи избавляться от поврежденных митохондрий и уменьшают признаки старения после воздействия ультрафиолета.
Хроническое воздействие солнечного ультрафиолета повреждает клетки кожи и ускоряет ее старение. Появляются морщины и неровности, кожа становится менее эластичной, а ее защитный барьер ослабевает. Однако, как показало новое исследование, опубликованное в журнале Aging Cell, в этом процессе могут играть роль не только повреждения ДНК и коллагена, но и нарушения работы митохондрий.
Митохондрии — структуры внутри клеток, которые обеспечивают их энергией. Поврежденные митохондрии клетки обычно удаляют с помощью специального процесса — митофагии. При фотостарении этот механизм работает хуже, поэтому поврежденные митохондрии начинают накапливаться и могут поддерживать хроническое воспаление.
Исследователи проверили, можно ли восстановить митофагию с помощью секретома — набора молекул, которые выделяют мезенхимальные стволовые клетки пуповины человека (hUC-MSC). В его состав входят различные белки, сигнальные молекулы и экзосомы.
В течение 40 дней животных подвергали воздействию UVA- и UVB-излучения, имитируя длительное воздействие солнечного света. После этого поврежденные участки кожи части животных обрабатывали секретомом hUC-MSC.
У животных, получавших секретом, кожа меньше утолщалась, лучше удерживала влагу и сохраняла эластичность. Кроме того, у них было меньше признаков клеточного старения, в том числе снизился уровень маркеров p16 и p21. Лучше сохранялся и коллаген, который обычно повреждается и разрушается под действием ультрафиолета.
Похожие результаты получили и в экспериментах с клетками кожи человека. После воздействия UVB секретом уменьшал долю клеток с признаками клеточного старения и помогал сохранять уровень ламина B1 — белка клеточного ядра, содержание которого обычно снижается по мере старения клеток.
Отдельно авторы проследили, как секретом влияет на работу митохондрий. После облучения активность митофагии заметно снижалась, и клетки хуже избавлялись от поврежденных митохондрий. Обработка секретомом, напротив, восстанавливала этот процесс практически до уровня, наблюдавшегося без ультрафиолетового воздействия. Аналогичный эффект получили и в экспериментах с клетками кожи человека.
Восстановление митофагии сопровождалось и снижением воспаления. Накопление поврежденных митохондрий может активировать сигнальный путь cGAS/STING, который усиливает выработку провоспалительных цитокинов, в том числе IL-6 и IL-8. После обработки секретомом hUC-MSC активность этого пути и уровень воспалительных сигналов снижались.
Дополнительные эксперименты помогли проверить эту связь. Когда митофагию блокировали с помощью специального соединения, защитный эффект секретома исчезал. Это показало, что способность клеток удалять поврежденные митохондрии играет ключевую роль в действии секретома.
При этом результаты пока нельзя считать доказательством эффективности такого подхода у людей. Основные эксперименты проводились на животных и на одной линии клеток кожи человека. Кроме того, авторы использовали секретом целиком, поэтому пока неизвестно, какие именно его компоненты обеспечивали наблюдаемый эффект.
Тем не менее, работа показывает потенциальный подход к борьбе с фотостарением, основанный на восстановлении клеточных механизмов удаления поврежденных митохондрий и снижении связанного с ними хронического воспаления. Чтобы понять, сможет ли такой подход работать у людей, потребуются дальнейшие исследования, а затем и клинические испытания.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
