Исследование показало, что микроскопические частицы из кишечника старых животных способны ухудшать обмен веществ, повышать проницаемость кишечника и передавать признаки старения молодому организму.
Старение может быть не только вопросом генов или износа тканей.
Американские ученые обнаружили, что кишечник старых животных выделяет крошечные биологические частицы, которые способны переносить сигналы старения по всему организму. Более того, когда эти частицы попадали молодым мышам, у них начинали появляться признаки метаболических нарушений, характерных для пожилого возраста.
Это исследование добавляет новый элемент в одну из самых обсуждаемых научных тем последних лет — связь между кишечником и старением организма.
 |
| Исследование показало, что микроскопические экзосомы кишечника могут переносить возрастные сигналы и влиять на обмен веществ. |
Не бактерии, а их «почтовые отправления»
Когда говорят о микробиоме кишечника, обычно имеют в виду триллионы бактерий, живущих внутри нас.
Но бактерии не просто существуют рядом с организмом. Они постоянно обмениваются информацией с клетками хозяина.
Одним из способов такого общения являются внеклеточные везикулы — микроскопические пузырьки размером в десятки нанометров.
В данной работе ученые изучали особый тип таких структур — так называемые люминальные фекальные экзосомы (Luminal Fecal Exosomes, LFEs). Эти частицы содержат белки, микроРНК и другие сигнальные молекулы как бактериального, так и человеческого происхождения.
Если упростить, это своеобразные биологические контейнеры с инструкциями.
Они перемещаются по кишечнику и могут влиять на работу других клеток.
Что именно проверяли ученые
Исследователи сравнили содержимое этих экзосом у молодых мышей (3 месяца) и старых мышей (24 месяца).
После этого они провели серию экспериментов:
- проанализировали состав белков и микроРНК внутри частиц;
- проверили влияние экзосом на кишечный барьер;
- оценили воздействие на чувствительность к инсулину;
- пересадили экзосомы старых животных молодым мышам;
- исследовали изменения микробиома после такого воздействия.
Таким образом ученые пытались понять, являются ли эти частицы просто маркером старения или способны сами вызывать возрастные изменения.
Самое неожиданное открытие
Оказалось, что экзосомы старых животных не просто отличаются по составу.
Они ведут себя иначе.
Когда клетки кишечника контактировали с экзосомами старых мышей, их барьерная функция ухудшалась значительно сильнее, чем после контакта с экзосомами молодых животных.
Аналогичный эффект наблюдался и в живом организме.
У старых животных кишечник становился более проницаемым, причем особенно выраженным этот эффект был у самцов.
Почему «дырявый кишечник» так интересует науку
Кишечный барьер — это одна из главных защитных систем организма.
Он позволяет питательным веществам попадать в кровь, но препятствует проникновению бактерий, токсинов и воспалительных молекул.
Когда этот барьер ослабевает, возникает феномен повышенной кишечной проницаемости.
Через такую «протекающую» стенку в кровоток могут попадать вещества, которые запускают хроническое воспаление.
А хроническое воспаление считается одним из фундаментальных механизмов старения. Именно поэтому ученые все чаще рассматривают кишечник как один из центров возрастных изменений.
Старение оказалось заразным для обмена веществ
Еще более интересными оказались результаты метаболических тестов.
Молодым мышам вводили экзосомы, полученные от старых животных.
После этого у них ухудшалась переносимость глюкозы и снижалась чувствительность к инсулину.
Проще говоря, организм начинал хуже реагировать на инсулин.
Это один из ключевых механизмов развития:
- предиабета;
- диабета 2 типа;
- возрастных метаболических нарушений.
Особенно важно, что сами молодые животные были здоровыми.
Для появления изменений оказалось достаточно сигнальных молекул, переносимых экзосомами старых мышей.
Вот что меняет понимание старения
Долгое время считалось, что возрастные изменения возникают главным образом внутри тканей организма.
Это исследование предлагает другую картину.
Стареющий кишечник может активно рассылать сигналы, которые распространяют возрастные изменения по другим органам.
Получается своеобразная система межорганной коммуникации.
Не клетки стареют сами по себе.
Они получают информацию о старении извне.
Именно этот момент можно считать главным инсайтом исследования.
Что находилось внутри этих частиц
Многоомный анализ показал, что экзосомы старых животных содержат иной набор белков и микроРНК по сравнению с молодыми мышами.
Особенно часто встречались молекулы, связанные с:
- инсулинорезистентностью;
- нарушением межклеточных контактов;
- воспалительными процессами;
- регуляцией проницаемости кишечника;
- клеточным стрессом;
- возрастными нейродегенеративными путями.
Важно понимать: это не означает развитие болезни Альцгеймера или рака.
Речь идет о сигнальных путях, которые участвуют одновременно в старении, воспалении и нарушениях обмена веществ.
Почему исследование важно для людей
Работа выполнена на мышах.
Поэтому напрямую переносить результаты на человека нельзя.
Авторы сами подчеркивают, что пока речь идет о механистическом исследовании и многие обнаруженные молекулы требуют дополнительной проверки.
Тем не менее результаты хорошо вписываются в современную концепцию оси «кишечник — иммунитет — обмен веществ — старение».
За последние годы накопилось множество данных о том, что возраст сопровождается изменением состава микробиома, снижением разнообразия бактерий и ростом хронического воспаления.
Новая работа показывает возможный механизм, который связывает все эти процессы между собой.
Можно ли замедлить этот процесс
Пока наука не знает точного ответа.
Но исследование косвенно поддерживает несколько направлений, которые активно изучаются сегодня:
- поддержание разнообразного микробиома;
- питание с высоким содержанием клетчатки;
- регулярная физическая активность;
- профилактика хронического воспаления;
- персонализированные микробиомные вмешательства;
- будущие препараты, влияющие на сигнальные молекулы кишечника.
Авторы прямо указывают, что экзосомы кишечника могут стать новой терапевтической мишенью для замедления возрастных нарушений и поддержания более здорового старения.
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.