Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти во всем мире и частично вызваны возрастными структурными дисфункциями сердца. Группа биоинженеров из лаборатории профессора Адама Энглера в Калифорнийском университете Сан-Диего 22 декабря опубликовала в журнале Nature Aging работу, которая помогает углубить наше понимание того, как стареет сердце, и проливает свет на возможный путь замедления старения сердца.
Натали Киркланд, доктор философии, постдокторант в лаборатории Энглера и первый автор статьи, использовала плодовых мушек, чтобы показать, что ламин С, белок, отвечающий за поддержание структурной целостности ядер сердечных клеток, уменьшается по мере старения мушек. Это исследование показало, что снижение уровня ламина отвечает за вызванное возрастом структурное ремоделирование в сердцах плодовых мушек и может стать потенциальной мишенью для замедления или даже обращения вспять старения сердца у людей.
“Наша работа демонстрирует, что возраст-зависимое ремоделирование ядер играет ключевую роль в сердечной функции”, – сказал Киркланд. “Ядерная морфология, вероятно, является маркером клеточного и тканевого здоровья и может стать мишенью для потенциальной терапии”.
Эти свойства делают плодовых мушек относительно быстрой и простой моделью для выявления путей сохранения сердца, представляющих интерес для исследований на людях. Киркланд и студент четвертого курса бакалавриата по биоинженерии Скотт Скалак, соавтор статьи, использовали метод микродиссекции на сердце мух. Затем сердца были сохранены и исследованы с помощью иммунофлуоресценции и конфокальной микроскопии.
“Так я впервые заметил, что ядра уменьшаются и становятся более округлыми у старых мух”, – сказал Киркланд.
Затем команда оценила эти изменения количественно, разделив ядра на сегменты и измерив их жесткость с помощью атомно-силовой микроскопии. Именно тогда они обнаружили, что ядра кардиомиоцитов становятся жесткими во время естественного старения; проведя генетический анализ, исследователи обнаружили, что экспрессия ядерных ламинов уменьшается по мере старения мух.
Благодаря сотрудникам Национального института старения группа смогла убедиться, что эти результаты также применимы к мышам и приматам. Это указывает на то, что роль ламинов может распространяться и на старение сердца человека, что может иметь огромное терапевтическое значение, поскольку воздействие на ламин-стимулирующие пути потенциально может помочь избежать механических изменений, связанных со старением сердца.
“Мы обнаружили роль сердечных транскрипционных факторов в регуляции сократимости сердца взрослого человека и показали, что поддержание уровня ламина С и экспрессии сердечных транскрипционных факторов предотвращает возраст-зависимое снижение сердечной деятельности”, – пишут исследователи в своем исследовании. “Наши результаты сохраняются у пожилых нечеловекообразных приматов и мышей, демонстрируя, что возраст-зависимое ядерное ремоделирование является основным механизмом, способствующим сердечной дисфункции”.
Будущие исследования будут направлены на изучение причин потери ламинов с возрастом, а также того, как поддержание экспрессии определенных сердечных генов может улучшить работу сердца и продолжительность жизни.
Для Скалака этот опыт помог укрепить его решение поступать в аспирантуру по биоинженерии после окончания университета в 2023 году. Он узнал, насколько важны для исследовательского процесса планирование и коммуникация, а также различные навыки молекулярной биологии.
“Первые несколько недель и месяцев моего участия в лаборатории и в этом проекте я помогал доктору Киркланду по мере своих возможностей и одновременно совершенствовал новые навыки, которым меня научили”, – сказал Скалак. “Эти навыки включали в себя содержание и уход за дрозофилами, иммунофлуоресценцию, микродиссекцию дрозофил и конфокальную микроскопию. Со временем я развил свои новые навыки, особенно препарирование дрозофилы, что позволило мне самостоятельно проводить новые эксперименты. Это дало мне возможность провести эксперименты, необходимые для пересмотра статьи в начале 2022 года”.
Ещё на этих выходных про то, что Роман Шкода презентовал новую книгу про историю Царицына https://oblvesti.ru/2022/12/krasnyj-verden-roman-shkoda-prezentoval-novuju-knigu-pro-istoriju-caricyna/ почитал, думаю это должно заинтересовать достаточно большое количество людей. Заходите не пожалеете.