Что такое зомби-клетки и как от них спастись

Учёные до сих пор не до конца понимают, почему мы стареем и как именно запускается этот процесс. Но точно известно, что не последнюю роль в этом играют зомби‑клетки. Молодой молекулярный биолог Никлас Брендборг в своей книге «Загадка нестареющей медузы» рассказывает, как эксперты исследуют это явление.

На русском языке книгу выпустило издательство МИФ. Лайфхакер публикует отрывок из второй части.

Во многих могилах античной Греции скелеты завалены тяжёлыми камнями и другими предметами, словно греки пытались предотвратить восстание своих мертвецов.

Пойдём ещё дальше, в колыбель истории Месопотамию, где богиня Иштар даёт пугающее обещание: «Я позволю мёртвым подняться и съесть живых». Кошмары о восставших мертвецах — зомби — дошли до нашего времени.

И для них найдётся место в этой книге, посвящённой борьбе со старением. Но не потому, что я помогу вам восстать из мёртвых. Нет‑нет, мы поговорим о более мелких объектах. О некоторых из ваших клеток, которые становятся живыми мертвецами — зомби. […] 

Что такое зомби‑клетки и почему они опасны

Учёные называют процесс образования зомби‑клеток клеточным старением. Эти клетки словно замерли. Произойти такое может при повреждении клеток или при исчезновении их генетических эглетов — теломер. Как правило, это приводит к самоубийству клетки. Но иногда клетка просто отказывается умирать и становится зомби. Такие клетки остаются в тканях и выбрасывают в них вредные вещества.

Зомби‑клетки — главная на данный момент проблема для учёных, занимающихся вопросами старения. Несмотря на то, что такие клетки всегда присутствуют в наших тканях в небольшом количестве, оказывается, они наносят очень существенный вред: из‑за них мы стареем.

В экспериментах на мышах учёные выделили зомби‑клетки и затем пересадили их активным молодым мышам. Те были здоровы и бодры, но после трансплантации быстро утратили силы. Что удивило учёных, мыши не восстановились даже через шесть месяцев после пересадки, хотя зомби‑клетки так долго не живут.

Оказалось, что из‑за выбрасываемых ими веществ нормальные здоровые клетки тоже превращаются в зомби, и этот процесс распространяется по всему телу подобно инфекции. Полумёртвые клетки никого не кусают, как, по преданию, делают настоящие зомби, но действуют гораздо более эффективно, захватывая весь организм.

Разумеется, несчастные мыши, которым пересаживаются зомби‑клетки, умирают раньше обычного. И чем больше зомби‑клеток пересаживается, тем быстрее это происходит.

Другие эксперименты на мышах окончательно подтвердили, насколько важную роль зомби‑клетки играют в процессе старения.

Учёные вывели мышей с особой генетической мутацией, в каждой клетке которых словно заложена бомба. Эта бомба активируется только в зомби‑клетках, и учёные придумали, как управлять ею с помощью особого вещества. Теперь они могут убить зомби‑клетки, если возникнет такая необходимость.

Во время экспериментов мышей поделили на две группы. Одну группу оставили в покое. Во второй группе после достижения мышами взрослого возраста, образно говоря, запускали бомбу дважды в неделю. Делать это было необходимо, потому что зомби‑клетки появляются постоянно. Чтобы от них избавиться, нужно удалять их снова и снова.

Затем учёные сравнили эти две группы. Оказалось, что мыши, у которых удаляли зомби‑клетки, в среднем прожили на 24–27% дольше, чем их товарищи, и выглядели и чувствовали себя они гораздо лучше.

Почему бороться с зомби‑клетками тяжело

С возрастом количество зомби‑клеток в нашем теле увеличивается. Соответственно, увеличивается и риск умереть или приобрести возрастные болезни.

Это не значит, что зомби‑клетки вовсе не нужны организму: оказалось, что они играют очень важную роль, например, в процессе развития человека, а также в заживлении ран. Проблема — повторимся — скорее в том, что с возрастом организм перестаёт эффективно от них избавляться. Если всё в теле работает как нужно, клетка иммунной системы просто придёт и съест зомби‑клетку. Однако, как и в случае с внутриклеточной уборкой — аутофагией, — способность иммунной системы избавляться от нежелательных элементов с возрастом угасает.

К сожалению, у нас нет генетической бомбы, которая могла бы убить зомби‑клетки, как у мышей в вышеупомянутом эксперименте. Но учёные придумывают другие варианты. Особое лекарство, которое называется сенолитиком, может целенаправленно убивать зомби‑клетки.

При уничтожении зомби‑клеток самое главное — быть предельно точным. Зомби, как террористы, скрываются среди мирного населения. Если стрелять наугад, попадёшь в невиновного. А количество обычных клеток в теле всегда превышает количество зомби‑клеток, так что риск высок. Именно поэтому так сложно — хотя и возможно — изобрести сенолитики.

На данный момент на основе сенолитиков разрабатывается целый ряд медикаментов. Они действуют по‑разному, но цель у большинства из них одна — вынудить зомби‑клетки совершить самоубийство. Именно это обычно и делает повреждённая клетка: за последние 24 часа от 50 до 70 миллиардов клеток вашего тела покончили с собой. Они делают это для того, чтобы не переродиться в раковые клетки, не навредить окружающим тканям или остановить инфекцию. Другими словами, клетки постоянно жертвуют собой ради других.

Как мы уже выяснили, зомби‑клетки подобного самоубийства не совершают. Они тормозят этот процесс. И как же решить эту проблему? Выключить тормоз.

Какие средства против зомби‑клеток уже известны

D + Q

Одно из самых мощных изобретённых нами средств против зомби‑клеток — комбинация дазатиниба и кверцетина.

Дазатиниб — настоящее лекарство, используемое для лечения некоторых форм лейкемии. Кверцетин же употребляют как пищевую добавку: это полифенол, присутствующий, например, в капусте и луке. У мышей, получающих эти два вещества, зомби‑клетки умирают, и мыши живут дольше.

Однако, надо признаться, пока это непростой путь. Казалось бы, хорошая мысль — ограничиться мягкой пищевой добавкой «кверцетин», но, к сожалению, один он не работает. Возможно, всё дело в синергии D + Q либо каждое из веществ убивает лишь определённые постаревшие клетки.

Физетин

Кверцетин из комбинации D + Q находится в овощах. В поисках его аналога, способного бороться с зомби‑клетками, учёные исследовали тысячи растительных веществ и нашли физетин.

Пожилые мыши, получавшие физетин с кормом, прожили немного дольше, даже если им на тот момент в пересчёте на человеческий возраст было около 75 лет.

Физетин есть, например, в клубнике, яблоках и винограде, поэтому получить его легко. Вот только для того, чтобы объём физетина приблизился к тому, который давали мышам, нужно съесть довольно много ягод: не меньше пары килограммов клубники. Вот вам и оправдание.

Что можно делать самостоятельно

Мы пока ещё на самом раннем этапе борьбы с зомби‑клетками. В этом очень медленном и длительном процессе разработка лекарств происходит очень быстро, прямо на наших глазах.

В данный момент проходит много клинических исследований, и в течение ближайших двух лет мы будем знать о зомби‑клетках гораздо больше. Надеюсь, что в итоге появится настоящее лекарство против старения.

Но до тех пор мы можем самостоятельно бороться с зомби‑клетками. Например, экспериментируя с пищевыми добавками. Да, пока у нас есть только ограниченные сведения о том, насколько эффективны эти добавки, и использовать их не всегда безопасно. Если же вы предпочитаете — и правильно делаете — методы без побочных эффектов (которые, кстати, имеют и другие положительные моменты помимо убийства зомби‑клеток), можете попробовать следующее.

• Ешьте фрукты и овощи. Два лучших оружия против зомби‑клеток (кверцетин и физетин) — это пигменты фруктов и овощей. Но если вы едите меньше, чем слон, вы не сможете, по данным исследований, получить достаточное их количество из пищи. И всё же, вполне возможно, положительный эффект от употребления будет.
• Спите достаточно. Исследования показали, что гормон дневного ритма мелатонин помогает зомби‑клеткам выздороветь. Мелатонин — это не просто гормон сна, как его часто описывают, и всё же здоровый сон ещё никому не навредил.
• Избегайте инфекций. Клетки превращаются в зомби из‑за обычных инфекций. Для борьбы с некоторыми инфекциями вроде гриппа типа А можно использовать флавоноиды, например кверцетин.

Эта книга приблизит вас к ответам на вопросы о том, как стареть не старея, как жить дольше и оставаться здоровым до конца своих дней. Вместе с учёными вы попытаетесь разобраться, в чём секрет медуз, которые умеют запускать свой возраст в обратную сторону, как голые землекопы противостоят раковым заболеваниям и что за бактерии функционально бессмертны. И всё это на основе лабораторных исследований!