Биологи выяснили, что тепловой стресс вызывает клеточное старение

Группа российских ученых при участии исследователей из МГУ имени М.В. Ломоносова выяснила, что испытываемый клетками кратковременный тепловой стресс приводит к индукции клеточного старения. Исследованные молекулярные механизмы стресс-индуцированного старения клеток могут помочь в разработке новых подходов для лечения раковых заболеваний.

Тепловой шок (или стресс) — один из наиболее изученных факторов клеточного стресса, но о его отсроченных эффектах известно немного. Согласно двум статьям российских ученых (статья в журнале Nucleic Acids Research была дополнена статьей в журнале Cell Cycle), тепловой шок наиболее сильно сказывается на клетках, находящихся в ранней синтетической фазе, и вызывает не только кратковременную остановку удвоения ДНК, но и гораздо более тяжелые последствия.

«Мы показали, что острый тепловой стресс индуцирует клеточное старение в нормальных и раковых клетках человека, находящихся в ранней S-фазе клеточного цикла в момент воздействия. Мы идентифицировали механизм активации клеточного старения тепловым стрессом. Причиной индуцированного тепловым стрессом клеточного старения являются персистирующие (существующие постоянно) сигналы о повреждении ДНК, связанные с образованием сложнорепарируемых двухцепочечных разрывов ДНК», — сообщает Сергей Разин, заведующий кафедрой молекулярной биологии МГУ и заведующий лабораторией Института биологии гена РАН, доктор биологических наук и член-корреспондент РАН, соавтор обеих статей.

Еще одним интересным результатом этой работы, по словам Сергея Разина, является «демонстрация того, что генетически идентичные клетки могут очень сильно отличаться как по степени устойчивости к разным экзогенным стрессовым факторам, так и по реакции на такие воздействия».

Значение исследований в этой области двояко. С одной стороны, ученые стремятся предотвратить старение здоровых клеток: помочь им защититься от стресса и не выходить из строя как можно дольше (конечно, в рамках, определенных их функциями). С другой стороны, запуск клеточного старения помогает бешено делящимся раковым клеткам перестать это делать. Поэтому при терапии онкологических заболеваний важно заставить клетки с дефектным геномом прекратить делиться и плодить лишние сущности. По словам ученых, результаты этой работы могут составить основу для оптимизации существующих протоколов одновременного применения гипертермии и химиотерапевтических агентов для лечения онкологических заболеваний.