Навіть якщо вам 80, більшості клітин вашої печінки швидше за все немає і трьох років ./Зображення - mamewmy.
Печінка - найбільша і дуже важлива заліза хребетних (до яких ставимося і ми), що займається, серед іншого, знешкодженням потрапляють в організм чужорідних речовин, у тому числі відвертих отрут. Очевидно, в такій складній робочій обстановці вона регулярно травмується. На жаль, регулярну заміну печінки цілком за останні п'ятсот мільйонів років налагодити не вдалося, проте в ході еволюції вона знайшла здатність після різних ушкоджень непогано відновлюватися, поступово самовідновляючись. Однак, як відомо, з віком здатність організму до самовстановлення і самовідновлення знижується. Причому у різних органів, тканин і систем це відбувається по-різному. Вчені з Німеччини та Швеції вирішили розібратися, як виглядає з цим справа у нашої печінки.
Міждисциплінарна група біологів, фізиків, математиків і клініцистів на чолі з доктором Олафом Бергманном (Olaf Bergmann) з Центру регенеративної терапії (Center for Regenerative Therapies Dresden) Технічного університету Дрездена (TUD) проаналізувала печінку кількох людей, які померли до віком 20 років. Дивно, але аналіз показав, що більша частина клітин печінки всіх випробовуваних була більш-менш одного віку.
«Незалежно від того, 20 вам чи 84, ваша печінка залишається в середньому трохи молодше трьох років», - розповідає доктор Бергманн.
Результати показують, що пристосування печінки до потреб організму жорстко регулюється шляхом постійної заміни клітин і що процес цей підтримується навіть у літніх людей.
Однак не всі клітини в нашій печінці такі молоді. Частина з них може дожити до 10 років, перш ніж оновитися. Ця субпопуляція клітин печінки несе більше ДНК, ніж типові клітини.
"Більшість наших клітин мають два набори хромосом, але деякі клітини накопичують більше ДНК з віком. Зрештою, такі клітини можуть нести чотири, вісім або навіть більше наборів хромосом ", - пояснює доктор Бергманн.
"Коли ми порівняли типові клітини печінки з клітинами, більш багатими ДНК, ми виявили фундаментальні відмінності в їх оновленні. Типові клітини оновлюються приблизно раз на рік, тоді як клітини, багаті на ДНК, можуть перебувати в печінці до десяти років, - додає він. - Оскільки об'єм цієї субпопуляції з віком стає більшим, це може бути захисним механізмом, що оберігає нас від накопичення шкідливих мутацій. Нам потрібно з «ясувати, чи спостерігаються такі механізми під час хронічних захворювань печінки, які в деяких випадках можуть перерости в рак».
Визначення біологічного віку клітин людини - величезна технічна проблема, оскільки методи, зазвичай використовувані в тварин моделях, не можуть бути застосовані до людей.
Група доктора Бергманна спеціалізується на ретроспективному радіовуглецевому датуванні і використовує цю техніку для оцінки біологічного віку тканин людини.
"Археологи вже багато років успішно використовують радіовуглецевий аналіз для оцінки віку зразків; один з прикладів - датування туринської плащаниці, - розповідає доктор Бергманн. - Радіоактивний розпад радіоуглецю відбувається дуже повільно. Він забезпечує достатню роздільну здатність для археологів, але не підходить для визначення віку людських клітин. Тим не менш, ми все-таки можемо використовувати радіоуглець в наших дослідженнях ".
Наземні ядерні випробування, проведені в 1950-х роках, ввели величезну кількість радіоуглецю в атмосферу, рослини і в тварин. У результаті клітини, сформовані в цей період, мають вищу кількість радіоуглецю у своїй ДНК.
Після офіційної заборони наземних ядерних випробувань у 1963 році кількість атмосферного радіовуглецю почала падати, а з ним - і кількість радіоуглецю, включеного в ДНК тварин. Значення атмосферного і клітинного радіоуглецю дуже добре корелюють.
"Навіть якщо це незначні кількості, які не шкідливі, ми можемо виявити їх у зразках тканин і виміряти їх кількість. Порівнюючи значення з рівнями атмосферного радіоуглецю, ми можемо ретроспективно встановити вік клітин ".
Група Бергманна також досліджує механізми регенерації інших тканин, які вважаються більш-менш статичними, наприклад - утворюють серце і мозок. Раніше команда використовувала свій досвід у ретроспективному радіовуглецевому датуванні, щоб показати, що формування нових клітин мозку і серця не обмежується пренатальним часом, а триває протягом усього життя. В даний час вчені досліджують, чи можуть нові клітини серцевого м'яза людини все ще генеруватися у людей з хронічними захворюваннями серця.
«Наші дослідження показують, що вивчення клітинного оновлення безпосередньо у людей технічно дуже складно, але воно може дати безпрецедентне розуміння основних клітинних і молекулярних механізмів регенерації органів людини», - підсумовує Бергманн.
