Когда в 8 лет выглядишь на 80: описан механизм преждевременного старения у лиц с прогерией

Прогерия — заболевание, обусловленное генетическим дефектом и характеризующееся преждевременным старением организма. Лица с прогерией чаще всего не доживают до 20 лет, умирая в возрасте 14–15 лет. Сегодня ученым не известны пути преодоления этого заболевания, которое сопровождается появлением в клетках организма аномального белка прогерина — причины ускоренного старения больного. В своих последних работах специалисты из Венского университета (University of Vienna) и Медицинского университета Вены (Medical University of Vienna), Австрия, продемонстрировали новый механизм, лежащий в основе развития прогерии, таким образом создав фундамент для дальнейшей разработки новейших стратегий лечения при этой патологии.

Уже в возрасте 1–2 лет у таких детей начинают проявляться некоторые признаки заболевания. С возрастом они становятся все более заметны, а в подростковый период у пациентов с прогерией отмечают наличие хрупких костей, тугих суставов и тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы. Внешний вид таких детей достаточно характерен: большая голова, «птичье» лицо с клювовидным носом, недоразвитая нижняя челюсть, атрофия мышц, гипоплазия половых органов, помутнение хрусталика. Многие из них умирают от инфаркта или инсульта.

В настоящее время не существует лечения, способного предотвратить процессы, связанные с заболеванием. Тем не менее у таких пациентов применяют ингибиторы фарнезилтрансферазы, которые также назначают в онкологической практике. Эти препараты улучшают структуру кости, снижают ригидность сосудов, увеличивают продолжительность жизни в среднем на 1,6 года.

Прогерин — белок, в большом количестве определяемый в клетках пациентов с прогерией. Именно его считают ответственным за характерные фенотипические проявления болезни. Прогерин является мутированной версией белка ламина А, который контролирует стабильность ядра и выполняет целый ряд функций. Несколько лет назад установлено, что у клеток организма больных прогерией значительно снижен уровень белка LAP2α, который взаимодействует с ламином А для регуляции процессов пролиферации — продукции новых клеток. При этом снижение содержания этого белка в норме ассоциировано со старением.

Австрийские ученые совместно с Национальным институтом рака США (US National Cancer Institute) разработали линию клеток с характерными для пациентов с прогерией свойствами с целью изучения молекулярных механизмов, связанных с заболеванием. Если в таких клетках уровень белка LAP2α был достоверно ниже такового в нормальных клетках, то, добившись повышения его в лабораторных условиях, ученым удалось полностью устранить дефекты пролиферации. Тот же эффект специалисты наблюдали и в клетках, взятых у пациентов с прогерией.

Результаты дальнейших исследований удивили ученых: функции белка LAP2α в пораженной клетке значительно отличались от таковых в нормальной клетке. Обычно белок LAP2α связывается с ядерным пулом белка ламина А и снижает пролиферацию клеток, поэтому снижение его уровня в норме способствует гиперпролиферации. При этом в пораженной клетке снижение содержания этого белка сопровождается снижением пролиферации, что приводит к запуску процессов старения. Это обусловлено отсутствием ядерного пула белка ламина А в клетках организма с прогерией, что может означать наличие других путей реализации функции белка LAP2α.

В конечном счете специалисты установили критичность роли экстрацеллюлярного матрикса (субстанции, поддерживающей клетки) в процессах, связанных с влиянием белка LAP2α. Ранее продемонстрировано негативное влияние прогерина на продукцию белков экстрацеллюлярного матрикса, что приводит к нарушению клеточной среды и замедлению пролиферации клеток. После добавления в культуру клеток больных прогерией белка LAP2α ученым удалось добиться возобновления нормальных темпов пролиферации экстрацеллюлярного матрикса и клеток в общем, предотвратив запуск процессов ускоренного старения.

Результаты исследования имеют огромное значение не только для разработки новых стратегий ведения пациентов с прогерией, но и для понимания молекулярных процессов естественного старения как такового.

• Medical University of Vienna (2015) When 8-year olds look like 80: Researchers describe mechanism behind premature aging disease. ScienceDaily, 7 October (http://www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151007033313.htm).
• Vidak S., Kubben N., Dechat T., Foisner R. (2015) Proliferation of progeria cells is enhanced by lamina-associated polypeptide 2α (LAP2α) through expression of extracellular matrix proteins. Genes Dev., 29(19): 2022–2036.

Анна Антонюк