Оксидативный стресс приводит к преждевременному старению стволовых клеток

Стволовые клетки тканей с высокой степенью регенерации, например, крови, в значительной мере чувствительны к эндогенным повреждениям ДНК, вызванным как внутренними, так и внешними причинами. Механизмы реакции на такие стрессы, имеющееся в гемопоэтических стволовых клетках (ГСК), играют важную роль в поддержании гемопоэтического гомеостаза, но до сих пор остаются почти не изученными.

Японские ученые из Tokai University School of Medicine показали, что серия трансплантаций человеческих ГСК иммунодефицитным мышам приводит к репликативному стрессу, вызывающему рост внутриклеточного содержания реактивных форм кислорода (reactive oxygen species, ROS) и накопление повреждений ДНК в ГСК. Такое накопление повреждений ДНК наблюдается также в ГСК у пациентов, которым трансплантировали эти клетки, и у пожилых людей.

Ускорение роста внутриклеточного содержания ROS при воздействии ингибитора глутатионсинтетазы приводит к росту повреждений ДНК, результатом чего становится нарушение функций ГСК in vivo. Оксидативное повреждение ДНК специфически активирует экспрессию ингибиторов клеточного цикла ГСК, что приводит к преждевременному старению этих клеток и в конечном счете утрате ими функций стволовых клеток.

По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, важным открытием японских ученых стало то, что применение антиоксидантов может предотвратить оксидативное повреждение ДНК и вызванное им нарушение функций кроветворных стволовых клеток.

Результаты данной работы говорят о том, что ROS играют ключевую роль в повреждении ДНК и что регуляция уровня ROS может стать действенным инструментом влияния на старение стволовых клеток.

Материалы исследования представлены в статье Yahata T, et al. Accumulation of oxidative DNA damage restricts the self-renewal capacity of human hematopoietic stem cells.

Источник: stemcells.ru