7 milijonų ląstelių tyrimas atskleidė, kaip iš tikrųjų sensta žmogaus kūnas

Moksliniame tyrime, vasario 26 d. publikuotame žurnale „Science“, mokslininkai išanalizavo beveik 7 mln. ląstelių iš 21 skirtingo pelės organo. Tyrimas siekė išsiaiškinti, kaip senėjimas keičia skirtingus audinius ir kokie biologiniai procesai lemia organizmo nykimą laikui bėgant. Nors tyrimas atliktas su pelėmis, tokie modeliai plačiai naudojami siekiant suprasti žmogaus senėjimo procesus.

Detalus senėjimo „žemėlapis“

Rockefellerio universiteto (JAV) mokslininkai sukūrė detaliausią iki šiol senėjimo žemėlapį, apimantį ne vieną milijoną pavienių ląstelių ir skirtingų organų. Ląstelės buvo tiriamos skirtingais pelių amžiaus etapais – nuo jaunystės iki senatvės, siekiant nustatyti, kaip laikui bėgant keičiasi jų veikla ir savybės.

Analizei buvo naudojami modernūs vienos ląstelės genetinės analizės metodai, leidžiantys tiksliai nustatyti, kurie genai yra aktyvūs skirtinguose audiniuose. Tai padėjo mokslininkams numatyti, kurios ląstelės su amžiumi keičiasi labiausiai ir kaip kinta jų funkcijos.

Kaip vyksta senėjimo procesai ląstelėse

Tyrimas parodė, kad senstant keičiasi daugelio ląstelių tipų veikla ir jų santykiai skirtinguose audiniuose. Mokslininkai nustatė, kad su amžiumi maždaug ketvirtadalio ląstelių tipų gausa reikšmingai kinta – dalies ląstelių sumažėja, o kitų padaugėja. Dėl to ilgainiui keičiasi organų struktūra ir funkcijos.

Pavyzdžiui, kai kurių raumenų ir inkstų ląstelių kiekis smarkiai mažėjo, o imuninės sistemos ląstelės su amžiumi ryškiai gausėjo. Tai rodo, kad senėjimas yra gerokai dinamiškesnis procesas, nei manyta anksčiau.

Mokslininkai pastebėjo ir tai, kad kai kurie ląstelių pokyčiai prasideda stebėtinai anksti – dar vidutiniame amžiuje. Tai leidžia manyti, kad senėjimas nėra vien vėlyvo gyvenimo laikotarpio procesas, bet greičiau natūrali organizmo vystymosi veikla.

TAIP PAT SKAITYKITE: Mėsos valgymas siejamas su galimybe sulaukti 100 metų, rodo naujas tyrimas

Taip pat analizė atskleidė, kad senėjimo pokyčiai vyksta ne atsitiktinai – panašūs biologiniai procesai buvo aptikti daugelyje organų tuo pačiu metu. Net ir tolimuose audiniuose ląstelių būsenos kito panašiai, kas rodo, kad senėjimą gali reguliuoti bendri viso organizmo mechanizmai, pavyzdžiui, kraujyje cirkuliuojantys signalai.

Galiausiai tyrėjai nustatė ryškius skirtumus tarp lyčių – apie 40 proc. senėjimo pokyčių buvo skirtingi patinų ir patelių organizmuose. Pavyzdžiui, patelėms nustatyta platesnė imuninės sistemos aktyvacija senstant, o tai gali padėti paaiškinti, kodėl autoimuninės ligos dažniau pasireiškia moterims.

Padės geriau suprasti ligas

Pasak tyrėjų, išsamus ląstelių senėjimo žemėlapis gali padėti geriau suprasti, kodėl su amžiumi didėja įvairių ligų rizika. Tokie duomenys gali būti svarbūs kuriant naujus gydymo metodus, nukreiptus į ankstyvus biologinius pokyčius.

Mokslininkai taip pat nustatė, kad su amžiumi plačiai keičiasi genų aktyvumas ir epigenetinė reguliacija daugelyje ląstelių tipų. Iš daugiau kaip milijono analizuotų DNR reguliacinių sričių apie 300 tūkst. parodė reikšmingus su amžiumi susijusius pokyčius. Tai leidžia manyti, kad senėjimas nėra vien atsitiktinis ląstelių nykimas – jį gali lemti konkretūs biologiniai procesai, kurie ateityje galėtų tapti gydymo „taikiniais“.

Pavyzdžiui, nustatyta, kad dalį su senėjimu susijusių ląstelių pokyčių gali sukelti imuninės sistemos signalinės molekulės – citokinai. Mokslininkų teigimu, vaistai, galintys reguliuoti šiuos signalus, ateityje galėtų padėti sulėtinti koordinuotus senėjimo procesus skirtinguose organuose.

Mokslininkai tikisi, kad ateityje tokie tyrimai leis tiksliau nustatyti, kurie audiniai sensta greičiausiai, kokie procesai lemia sveiko senėjimo skirtumus tarp žmonių ir ar įmanoma tikslingai veikti konkrečius biologinius senėjimo mechanizmus.

Senėjimo tyrimuose neseniai pažangą pasiekti leido ir dirbtinis intelektas.

Plačiau apie tai: Štai ką apie senėjimą atskleidė DI, išanalizavęs 460 000 tyrimų – mokslininkai to nepastebėjo