Уровни воспаления и окислительного стресса являются показателем общего состояния здоровья в любом возрасте. Хроническое воспаление и хронический окислительный стресс являются отличительными признаками старения организма и важными факторами негативных изменений, которые могут к нему привести.
МикроРНК помогают регулировать экспрессию генов и, следовательно, функцию наших клеток, и несколько из них, включая микроРНК-141-3p, были вовлечены в болезни старения, такие как повышение уровня потенциально опасного хронического воспаления и, следовательно, сокращение мышечной массы.
«Когда мы стареем со всеми этими осложнениями, такими как хроническое воспаление, потеря мышц, потеря костей, уровень этой микроРНК повышается», — говорит Садананд Фулзеле, доктор медицинских наук, исследователь старения на медицинском факультете Медицинского колледжа Джорджии при Университете Огасты.
Фульцеле и его коллеги использовали ингибитор, который он специально разработал для блокирования микроРНК-141-3p у пожилых мышей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Aging and Disease.
Мышей, которые в возрасте 60 лет были бы приравнены к людям, в течение трех месяцев лечили подкожными инъекциями этого антагомира два раза в неделю, режим, который может быть легко адаптирован для людей.
Затем ученые рассмотрели изменения, произошедшие в крови, селезенке, в задачи которой входит регулирование уровней белых кровяных телец, борющихся с инфекцией, а также в костях и мышцах. Они обнаружили более молодой профиль, куда бы они ни посмотрели.
В селезенке, например, они обнаружили больше уменьшающих воспаление иммунных клеток, называемых макрофагами (М2), а не их стимулирующих воспаление аналогов (М1). Сообщалось также, что М2с способствуют восстановлению тканей. В крови были более низкие уровни стимулирующих воспаление белков, называемых цитокинами, и микроструктура кости была более прочной, а размер мышечных волокон был больше.
Они обнаружили, что микроРНК-141-3p регулирует экспрессию AUF1, «хорошего» гена, многие функции которого включают регулирование стабильности РНК-мессенджера, которая играет роль в белках, которые в конечном итоге вырабатывает ДНК.
AUF1 помогает защитить молодых людей от выработки большого количества провоспалительных продуктов, таких как IL-6, которые способствуют хроническому, повреждающему воспалению.
Фульцеле отмечает, что, как и во всем остальном в организме, эффект микроРНК-141-3p связан с уровнем ее экспрессии, а при старении — с ее высоким. Их последние результаты указывают на снижение ее экспрессии в качестве возможной стратегии улучшения иммунитета, здоровья костей и мышц с возрастом, говорит Фулзеле.
Известно, что с возрастом способность клеток к восстановлению / замещению снижается, так что, например, потеря костной массы начинает опережать образование новой кости. Между тем воспаление, необходимое для заживления, но разрушительное при хроническом, высоком уровне, ползет вверх. Возникающие в результате проблемы могут варьироваться от увеличения физической хрупкости до увеличения частоты таких заболеваний, как рак, сердечно-сосудистые заболевания и деменция.
В 2018 году Фульцеле и его коллеги сообщили о доказательствах того, что с возрастом экспрессия микроРНК-141-3p повышается, в то время как ключевая сигнальная молекула, производный от стромальных клеток фактор 1, или SDF-1, который помогает стволовым клеткам создавать здоровые кости и мышцы, снижается в мезенхимальных стволовых клетках, которые отвечают за образование костей и мышц, а также жира. SDF-1 помогает регулировать дифференцировку в различные типы клеток.
Как в мезенхимальных стволовых клетках человека, так и мыши ученые обнаружили, что уровни микроРНК-141-3p были низкими в молодых клетках и утроились или увеличились в старых клетках. Уровни SDF-1 в этих клетках были прямо противоположными. С возрастом мезенхимальные стволовые клетки также производят больше жира, чем кости или мышцы, к чему они склонны, потому что жир легче вырабатывается.