Усугубление хронического воспаления, а не сама по себе старость, является основной причиной возрастного ухудшения способности костей к восстановлению повреждений. К таким выводам пришли исследователи из медицинской школы Нью-Йоркского университета, работающие под руководством доктора Филиппа Лейхта (Philipp Leucht).
Заболевания, ослабляющие костную ткань, относятся к наиболее распространенным возрастным патологиям. Переломы костей редко бывают фатальными, однако могут сильно снижать качество жизни, в особенности в преклонном возрасте, когда некоторые переломы никогда не срастаются.
Проведенное авторами исследование основывалось на наблюдении, согласно которому количество стволовых клеток в костном мозге человека значительно уменьшается с возрастом и параллельно этому замедляется процесс заживления переломов. Для изучения лежащих в основе данной взаимосвязи механизмов исследователи провели ряд экспериментов на мышиных моделях.
Костная ткань в непосредственной близости от зоны перелома с костным мозгом, полным эритроцитов, внизу, здоровой костной тканью, окрашенной в коричневый цвет, над ним, новой костной тканью зеленого цвета и хрящевой тканью в верхнем слое, окрашенной темно-синим.
В результате они продемонстрировали, что воздействие сыворотки крови старых мышей в 4 раза снижает способность стволовых клеток молодых животных к делению и размножению из-за их вступления в так называемую фазу физиологического старения. Более ранние исследования также показали, что вступившие в эту фазу клетки высвобождают стимулирующие воспаление сигналы, запуская, таким образом, порочный круг.
В частности оказалось, что воздействие сыворотки старых мышей на молодые стволовые клетки косвенно активирует фактор транскрипции NF-kB (ядерный фактор каппа-би), выполняющий ключевую роль в запуске иммунного ответа. NF-kB взаимодействует с ДНК, активируя несколько провоспалительных генов. Эксперименты показали, что сигналы именно этого белка заставляют костные стволовые клетки прекращать деление.
Более того, продолжительная терапия салицилатом натрия – активным ингредиентом аспирина – подавляла сигналы NF-kB и ассоциированное с ними возрастное хроническое воспаление. Это обеспечивало увеличение количества костных стволовых клеток и повышение их активности в процессах заживления повреждений. Дальнейшие эксперименты показали, что противовоспалительная терапия изменяла активность тысяч генов в стволовых клетках, восстанавливая их генетический профиль до состояния, характерного для молодого организма.
По словам авторов, полученные результаты свидетельствуют о том, что возрастное нарушение способности костной ткани к восстановлению обусловлено не хронологическим возрастом, а возрастным воспалением, (англ. «inflamm-aging»). Ассоциированные с возрастом воспалительные процессы запускаются иммунной системой в ответ на накопление в тканях аномальных молекул, формирующихся в результате износа и повреждений.
Авторы также отмечают, что омоложение костных стволовых клеток с помощью противовоспалительных препаратов сразу после перелома нецелесообразно, так как такое вмешательство блокирует процесс острого воспаления, являющегося необходимым компонентом успешного процесса заживления.
В то же время, противовоспалительные препараты можно назначать на протяжении нескольких недель перед плановыми хирургическими вмешательствами, такими как замена тазобедренного или коленного суставов. Это обеспечит предварительное увеличение популяции стволовых клеток, а последующая отмена противовоспалительной терапии позволит развиться острой воспалительной реакции, необходимой для нормального заживления.
Помимо этого, результаты исследования на генетическом уровне свидетельствуют о существовании сигнальных путей, воздействие на которые с помощью фармакологических препаратов в будущем позволит подавлять воздействие возрастного хронического воспаления на стволовые клетки, не компрометируя «полезное» воспаление, стремительно развивающееся в ответ на повреждение костной ткани.
Статья Josephson et al. Age-related inflammation triggers skeletal stem/progenitor cell dysfunction опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам NYU Langone Hospitals: ‘Inflamm-aging’ Causes Loss of Bone Healing Ability in the Elderly.
