Антиоксидант из брокколи может лечить прогерию

Новое исследование выявило, что ядра клеток у детей с прогерией плохо справляются с расщеплением и выведением дефектных протеинов.

Ученые также обнаружили, что антиоксидант, который присутствует в капусте брокколи, ускоряет очистку ядер таких клеток от белкового мусора, что может повлиять на развитие редкого заболевания.

Прогерия детей (сидром Хатчинсона-Гилфорда) – это чрезвычайно редкое смертельное генетическое заболевание, при котором ребенок преждевременно стареет из-за накопления дефектного белка в клеточном ядре.

Дефектный протеин прогерин постепенно откладывается, нарушая основные функции клетки.

На страницах нового выпуска журнала Aging Cell исследователи из Технического университета Мюнхена (Германия) рассказали об успешном снижении уровня прогерина в больных клетках путем реактивации процесса очистки ядра. Для этого использовался сульфорафан – антиоксидант, который содержится в брокколи и других растениях семейства крестоцветных.

В ходе своего исследования профессор Школы медицины и Института медицинского инжиниринга TUM Карима Джабали (Karima Djabali) и ее коллеги сравнивали больные клетки со здоровыми, сфокусировавшись на различиях в белковом составе клеточного ядра.

У большинства пациентов с прогерией имеется дефектный ген, который вырабатывает неправильную версию протеина ламин А. Этот неправильный белок и называют прогерином.

Нормальный ламин А – важный компонент матрикса, окружающего ДНК в клеточном ядре. Ламин А должен участвовать в экспрессии генов. Но прогерин не выполняет эти функции; он просто накапливается в ядре как внутриклеточный мусор, потому что клетка продолжает вырабатывать это ненужное вещество всю свою жизнь.

По мере накопления прогерина в ядре клетка стареет ускоренными темпами. Это означает, что у пациентов с раннего детства начинают возникать проблемы со здоровьем, которые характерны для пожилого возраста – атеросклероз, остеопороз, инсульты и инфаркты.

Используя новую технику анализа – протеомику – немецкие ученые сравнили больные и нормальные клетки, обнаружив между ними удивительное сходство. Во всем кроме одного.

Здоровые клетки также продуцируют прогерин, но избавляются от него быстрее
Оказалось, что здоровые клетки также содержат прогерин, но его там намного меньше. Судя по всему, прогерин – нормальный природный продукт, но здоровые клетки способны от него избавляться, а у больных прогерией он откладывается в опасных количествах.

Профессор Джабали поясняет: «Прогерин может быть естественным продуктом клетки. Правильно функционирующая система очистки клетки должна справляться с небольшими количествами прогерина».

Одно из главных различий между здоровыми и больными клетками – это уровень прогерина в ядре, который отличается в 10-20 раз.

При более глубоком изучении ученые обнаружили, что в клетках больных прогерией неправильно функционирует убиквитин-протеасомная система и система аутофагии. Именно они отвечают за обезвреживание сложных белковых комплексов, которые накапливаются в огромных количествах при прогерии.

Джабали говорит: «Эти ошибки в системе удаления клеточных отходов делают возможным быстрое накопление прогерина и повреждение клеток».

Ученые обнаружили, что в ядре клеток больных прогерией насчитывается 28 протеинов, которые выполняют те или иные функции в клетке с ошибками. И все ошибки обусловлены той же самой мутацией.

Сульфорафан реактивирует систему удаления клеточных отходов
Во второй части исследования ученые искали литературные данные по веществам, которые могут активировать систему удаления отходов в клеточном ядре и помочь убрать излишки прогерина из клетки. Так они наткнулись на сульфорафан – известный антиоксидант, который присутствует в брокколи и других представителях семейства крестоцветных. Сульфорафан активирует процесс удаления отходов в клетках.

Когда ученые вводили сульфорафан в клетки больных прогерией, они наблюдали существенное снижение уровня прогерина в ядре. У больных клеток после такой обработки было меньше повреждений ДНК и деформаций ядра.

Профессор Джабали предупреждает, что это только первые результаты исследования, но соглашается, что это действительно важный шаг в разработке нового высокоэффективного лечения прогерии. Она надеется, что это открытие когда-то поможет человечеству победить старение.

medbe.ru