Учёные выяснили, почему с возрастом мышцы медленнее восстанавливаются

Исследование на мышах, проведённое в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA), показало, что замедленное заживление мышц в пожилом возрасте может быть не просто сбоем, а защитной адаптацией стволовых клеток.

Учёные обнаружили, что в стареющих мышечных стволовых клетках резко повышается уровень белка NDRG1, который действует как клеточный тормоз. Он подавляет ключевой сигнальный путь mTOR, отвечающий за активацию и рост клеток. У старых клеток уровень NDRG1 был в 3,5 раза выше, чем у молодых.

Когда исследователи заблокировали активность NDRG1 у старых мышей, их мышечные стволовые клетки снова начали вести себя как молодые, быстро активируясь и ускоряя восстановление после травмы. Однако у этого «омоложения» обнаружилась цена: без защитного эффекта NDRG1 меньше стволовых клеток выживало в долгосрочной перспективе, что ограничивало способность мышц к регенерации после повторных повреждений.

Это привело нас к новому взгляду на старение. Контринтуитивно, но стволовые клетки, которые переживают старение, могут быть наименее функциональными. Они выживают не потому, что лучше всех справляются со своей работой, а потому, что лучше всех выживают. Это даёт нам совершенно другую призму для понимания того, почему ткани с возрастом приходят в упадок.

Старший автор исследования доктор Томас Рандо сравнил молодые стволовые клетки со спринтерами, а старые — с марафонцами. Молодые клетки «гиперфункциональны» и отлично справляются с быстрым восстановлением, но не приспособлены для долгой жизни. Старые клетки медленнее реагируют, но лучше подготовлены к «долгой дистанции» в суровых условиях стареющей ткани.

Учёные предполагают, что повышенная экспрессия NDRG1 возникает из-за «клеточной ошибки выжившего»: клетки, которые не накапливают достаточно этого белка, со временем отмирают, оставляя популяцию более медленных, но устойчивых клеток.

Некоторые возрастные изменения, которые выглядят вредными — например, более медленное восстановление тканей — на самом деле могут быть необходимыми компромиссами, предотвращающими нечто худшее: полное истощение пула стволовых клеток.

Исследование, опубликованное в журнале Science, открывает новые возможности для разработки терапий, которые смогут балансировать между активацией стволовых клеток и их выживанием, хотя учёные предупреждают, что у любого вмешательства будет своя цена.