Целебный эффект молодой крови списали на разбавление старой

Американские геронтологи выяснили, что разбавление плазмы крови физиологическим раствором само по себе оказывает укрепляющий эффект на ткани печени, мышц и мозга мышей. Похожее действие на клетки оказала и сыворотка крови людей, которые прошли плазмаферез — терапевтическую фильтрацию крови. Это означает, что рискованное и этически сомнительное переливание крови от молодых доноров может уступить место фильтрации собственной крови человека, хотя ее омолаживающее действие еще предстоит доказать. Работа опубликована в журнале Aging.

Идею о том, что кровь молодых организмов может облегчить здоровье старых, многие ученые до сих пор считают спорной. Во второй половине ХХ века проводилось много экспериментов с мышами разного возраста, в котором животных сшивали попарно боками (такая конструкция называется парабиоз). В нескольких случаях, когда одно из животных было старым или больным, а второе — молодым и здоровым (гетерохронический парабиоз), здоровье старой особи становилось лучше. Парабиоз помогал при облучении и мышечной дистрофии, а в некоторых экспериментах даже продлевал старым особям жизнь.

Однако выяснить, чем именно обеспечивается этот эффект, оказалось сложнее. Возможно, дело просто в том, что органы молодой особи работают за двоих. Это проверить достаточно просто: нужно перестать сшивать особей и начать переливать между ними кровь. В таких экспериментах иногда действительно получалось добиться положительных результатов — до такой степени, что переливание сейчас пытаются использовать как средство от болезни Альцгеймера.

Другое возможное объяснение состоит в том, что в молодой крови содержатся какие-то вещества, которые действуют на ткани и органы старого животного. Но поскольку кровь состоит из сотен веществ, то поиски одного конкретного — задача непростая, которая до сих пор не решена.

Наконец, третий ответ заключается в том, что эффект парабиоза связан не с молодой, а со старой кровью. В ней содержатся свои вещества, которые «старят» организм, и можно предположить, что вливание молодой крови разбавляет раствор, снижает их концентрацию и, следовательно, тормозит их действие.

Группа исследователей под руководством Ирины Конбой (Irina Conboy) из университета в Беркли давно занимается исследованием гетерохронического парабиоза. На этот раз они решили проверить, достаточно ли разбавить кровь для достижения подобных эффектов. Для своей работы они взяли две группы мышей: молодых (2-3 месяца) и старых (22-24 месяца). Каждое животное подверглось сложной процедуре: у него небольшими порциями забирали кровь и меняли на физиологический раствор с эритроцитами и тромбоцитами от изохронного донора (то есть того же возраста, что и получатель). В итоге каждая мышь потеряла около половины плазмы крови, сохранив при этом все кровяные тельца. В качестве контроля ученые использовали классическое переливание крови от изохронного донора.

Через шесть дней после процедуры авторы работы оценили интенсивность регенерации мышц после травмы. Оказалось, что индекс регенерации, равно как и диаметр новых мышечных волокон (чем толще, тем крепче) у пожилых животных после однократного разбавления крови сравнялся с таковым у молодых. Тогда исследователи проверили, есть ли подобные свойства у человеческой крови. Они взяли образцы крови пациентов до и после плазмафереза — распространенной процедуры «очистки» крови, которую применяют, например, при аутоиммунных болезнях. Авторы работы обработали культуру мышечных клеток мыши этими образцами сыворотки и обнаружили, что до плазмафереза сыворотка подавляет деление клеток, а после него количество делящихся миоцитов возрастает почти в четыре раза.

Мышцы пожилых мышей после изохронического обмена кровью (ОО) и разбавления (ONBE). Рисунок А показывает сравнительную толщину волокон (сверху) и экспрессию маркеров мышечных клеток (снизу). В - сравнение индексов регенерации и фиброза и толщины волокон у молодых и старых животных после разбавления крови (YNBE и ONBE соответственно).

Mehdipour et al. / Aging, 2020

Поделиться

Похожие результаты исследователи получили и для нейрогенеза. Они подсчитали количество делящихся клеток в гиппокампе мышей и оказалось, что разбавление крови позволяет старым мышам догнать по этому параметру молодых. У молодых же животных разбавление крови лишь несущественно усилило нейрогенез. То же произошло и в печени: индексы ожирения и фиброза — признаков старения ткани — у пожилых мышей снизились в два раза, хоть и не сравнялись с таковыми у молодых животных.

Таким образом, эффект от разбавления крови удалось пронаблюдать у производных всех трех «слоев тела» (зародышевых листков): внешнего — в мозге, внутреннего — в печени и промежуточного — в мышцах. Это означает, что гетерохронический парабиоз может просто избавлять старый организм от неблагоприятного действия собственных молекул, а не привносить что-то новое. Список таких молекул, от которых может понадобиться избавление, довольно велик: в нем множество провоспалительных молекул и других сигнальных веществ. Впрочем, авторы работы допускают, что дело не только в разбавлении: падение концентрации веществ может запускать сложные механизмы регуляции по принципу обратной связи, в результате чего концентрация продолжит снижаться.

Модель, которая описывает изменение концентрации веществ в крови при разбавлении. Гипотетические вещества А, В и С запускают производство самих себя и тормозят производство друг друга в старом организме.

Если эти предположения подтвердятся, то средством «омоложения» нового поколения окажется не сомнительное этически, рискованное и недешевое переливание крови от молодых доноров, а хорошо известный медикам плазмаферез. Впрочем, до клинических испытаний и о его эффективности говорить рано.

Мы уже рассказывали о том, что портить здоровье организма могут не только «старые вещества» в крови, но и старые (сенесцентные) клетки. Поэтому пересадка таких клеток сокращает жизнь (даже если это стволовые клетки), а избавление от них, наоборот, может жизнь продлевать. Недавно метод очистки от старых клеток прошел клинические испытания при диабете.

Полина Лосева

https://nplus1.ru/