Научници откривају скривени програм старења у цревима који подстиче ризик од рака
Људско црево замењује своје ћелије брже од било ког другог ткива у телу. Сваких неколико дана, свеже ћелије производе специјализоване матичне ћелије које одржавају цревну слузницу здравом. Временом, међутим, ове матичне ћелије почињу да акумулирају епигенетске промене. Ово су хемијске ознаке везане за ДНК које раде као прекидачи за укључивање и искључивање, контролишући који гени остају активни, а који се одбијају.
Нова студија објављена у Старење природе показује да ове промене следе јасан образац, а не да се појављују насумично. Међународни истраживачки тим је предводио проф. Франческо Нери са Универзитета у Торину у Италији. Научници су идентификовали процес који називају АЦЦА (повезан са старењем и раком дебелог црева) дрифт, постепени помак у епигенетским маркерима који постаје јачи како људи старе. „Уочавамо епигенетски образац који постаје све очигледнији са годинама“, каже проф. Нери, бивши вођа групе на Лајбниц институту за старење — Институту Фриц Липман у Јени.
Обрасци старења повезани са ризиком од рака
Гени који су највише погођени овим помаком су они који помажу у одржавању нормалне равнотеже ткива. Многи од њих су укључени у обнављање цревне слузнице кроз Внт сигнални пут. Када се ови гени промене, способност црева да се поправи почиње да слаби.
Истраживачи су открили да се исти образац померања појављује не само у старењу цревног ткива, већ иу скоро свим узорцима рака дебелог црева које су анализирали. Ово преклапање сугерише да старење матичних ћелија могу створити услове који повећавају вероватноћу развоја рака.
Патцхворк старења унутар црева
Једно упечатљиво откриће је да старење не утиче равномерно на црева. Црева се састоје од сићушних структура званих крипте, а свака се формира од једне матичне ћелије. Ако та матична ћелија развије епигенетске промене, свака ћелија унутар крипте их наслеђује.
Др Анна Крепелова објашњава како се овај процес одвија. „Временом се у ткиву развија све више области са старијим епигенетским профилом. Кроз природни процес поделе крипте, ови региони се континуирано повећавају и могу наставити да расту током много година.“
Као резултат тога, црева старијих одраслих људи постају мешавина млађих и много старијих крипти. Неки региони остају релативно здрави, док је већа вероватноћа да ће други производити оштећене ћелије, повећавајући шансе за раст рака.
Губитак гвожђа омета поправку ДНК
Истраживачи су такође открили зашто се дешава овај епигенетски помак. Како цревне ћелије старе, оне уносе мање гвожђа док га ослобађају више. Ово смањује количину гвожђа (ИИ) доступног у ћелијском језгру. Гвожђе (ИИ) је неопходно за правилну функцију ензима ТЕТ (десет једанаест транслокација), који обично помажу у уклањању вишка метилације ДНК.
Када ниво гвожђа падне, ови ензими више не раде ефикасно. Као резултат тога, вишак метилације ДНК остаје на месту уместо да се разбије.
„Када у ћелијама нема довољно гвожђа, неисправне ознаке остају на ДНК. И ћелије губе способност да уклоне ове ознаке“, каже др Ана Крепелова. Како ТЕТ активност опада, метилације ДНК се нагомилавају, кључни гени се искључују и они „ћуте“. Ова ланчана реакција додатно убрзава епигенетски дрифт.
Упала убрзава процес старења
Упала црева повезана са старењем погоршава проблем. Тим је показао да чак и благи инфламаторни сигнали могу пореметити равнотежу гвожђа унутар ћелија и ставити додатни стрес на метаболизам. Истовремено, Внт сигнализација слаби, смањујући способност матичних ћелија да остану активне и здраве.
Заједно, неравнотежа гвожђа, запаљење и смањена Внт сигнализација делују као акцелератор за епигенетски дрифт. Због тога, старење у цревима може почети раније и напредовати брже него што су научници раније веровали.
Може ли се старење црева успорити?
Упркос сложености ових процеса, налази пружају одређену наду. У лабораторијским експериментима користећи органоидне културе, минијатурне моделе црева узгојених из матичних ћелија, истраживачи су успели да успоре или делимично преокрену епигенетски дрифт. Ово су постигли обнављањем узимања гвожђа или директним појачавањем Внт сигнализације.
Оба приступа су реактивирала ТЕТ ензиме и омогућила ћелијама да поново почну да чисте вишак метилације ДНК. „То значи да епигенетско старење не мора да буде фиксно, коначно стање“, каже др Ана Крепелова. „Први пут видимо да је могуће подесити параметре старења који леже дубоко у молекуларном језгру ћелије.“
