Новости

15 марта, 2017 21:28

Объяснена беззащитность почек пожилых пациентов

Источник: Индикатор
Изображение почечной ткани полученное на лазерном конфокальном сканирующем микроскопе. Окраска на цитоскелет (красная флуоресценция) и ацетилированные белки (зеленая флуоресценция). Егор Плотников.

Биологи из Научно-исследовательского института физико-химической биологии (НИИ ФХБ) имени А.Н. Белозерского МГУ имени М.В. Ломоносова показали, каким образом можно предотвратить повреждение почки после ишемии, и объяснили, какие механизмы не позволяют действовать этой методике в старом организме и почему почки старых пациентов беззащитны. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

«Мы показали, что предотвратить повреждение почки можно, предварительно "натренировав" ее короткими периодами ишемии (прекращения кровоснабжения). Однако главное наше открытие в том, что у старых животных этот механизм не работает, и почка остается незащищенной. Это очень важная проблема, поскольку большая часть случаев почечной недостаточности в клинике приходится как раз на пожилых пациентов, и защитить их почку было бы большой удачей для медицины», — комментирует один из авторов статьи, Егор Плотников.

Исследования проводились на молодых и старых крысах. Ученые выяснили, из-за чего почки у старых крыс (и, видимо, людей) перестают приспосабливаться к стрессу. У всех клеток есть механизмы «контроля качества», которые удаляют поврежденные компоненты клетки (в данном случае митохондрии) и осуществляют постоянное самообновление системы. Однако в старой почке эти механизмы нарушены, и тренировка почки перестает работать.

Ученые обнаружили, что у старых крыс появляется значительное количество митохондрий с низким трансмембранным потенциалом, что неминуемо вызывает гибель клеток. Поскольку клетки почки практически не способны делиться, то их гибель невосполнима. Чем больше их погибнет, тем быстрее наступит почечная недостаточность, и тогда почка не сможет выполнять свою основную функцию — выводить из организма продукты обмена, многие из которых довольно токсичны. Вот почему такие «плохие» митохондрии должны быть удалены в процессе «контроля качества».

В молодой почке контроль осуществляется как раз по величине трансмембранного потенциала в митохондриях: как только потенциал на долгое время падает ниже критических величин, на митохондрию навешивается «черная метка» в виде специального белка PINK-1. Такая помеченная митохондрия подвергается процессу аутофагии (самопоедания) и уничтожается в лизосоме (специальной органелле, выполняющей роль «желудка» в клетке). В клетках старых почек этот процесс нарушен, и поврежденные митохондрии с низким потенциалом не уничтожаются, а накапливаются.

Исследователи подчеркивают, что, возможно, им удалось открыть еще и новый маркер старых (или преждевременно постаревших) клеток. Маркером клеток с поврежденными митохондриями служит степень ацетилирования белков. В поврежденном ишемией органе количество белков, на которые прикреплен остаток уксусной кислоты (ацетил), возрастает многократно. Но самое главное — количество ацетилированных белков в почке растет с возрастом.

«Эта работа открывает огромные перспективы для лечения почечной недостаточности, причем, поскольку механизмы, открытые нами, достаточно универсальны, то очевидно, что они будут работать не только при ишемии почки, но и при других почечных патологиях. Теперь становится понятно, с одной стороны, почему у пожилых людей столь часты случаи тяжелого повреждения почек, а с другой, почему большинство современных способов лечения оказывается бессильным для старых людей. Наши данные указывают, в каком направлении должны проводиться разработки лекарственных препаратов, которые смогут вернуть старой почке способность противостоять ишемии и увеличат ее адаптационные резервы», — заключает Егор Плотников.

Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда (РНФ).

27 февраля, 2024
Созданы прозрачные электроды для покрытий «умных» окон
Исследователи из России разработали прозрачные электроды на базе соединения германия и кальция, ко...
27 февраля, 2024
В Астрахани разработали плёнки-нагреватели для запотевших стекол
Ученые Астраханского государственного университета имени В. Н. Татищева смоделировали плёнки-на...