Теломеры и фиброз почек
Фиброз почек приводит к почечной недостаточности – заболеванию, которое требует пожизненного диализа. Частота возникновения фиброза растет из-за старения населения. Лабратория Telomeres и Telomerase Group в Испанском Национальном Центре онкологических исследований (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, CNIO) разрабатывает методы лечения фиброза почек, воздействуя на одну из причин старения – укорочение теломер.
Старение – причина многих болезней. Ранее исследователи предположили, что можно лечить их, воздействуя на связанные со старением процессы, в частности, на укорочение теломер. Им уже удалось вылечить легочный фиброз и инфаркт у мышей путем удлинения теломер. Теперь они сосредоточили внимание на фиброзе почек, так как все данные указывают на то, что укорочение теломер лежит в основе этого заболевания.
Фиброз почек сопровождается чрезмерным рубцеванием почечной ткани, которая замещается фиброзной тканью и теряет свои функции. Подсчитано, что 11% людей старше 65 лет страдают хронической почечной недостаточностью средней тяжести. Согласно результатам исследования, короткие теломеры усиливают в почках процесс эпителиально-мезенхимального перехода (epithelial-to-mesenchymal transition, EMT), который имеет важное значение для регенерации и нормального функционирования организма, а также лежит в основе патологического рубцевания тканей при фиброзе и раке. При всей новизне, открытие не стало неожиданностью, так как было известно, что сверхэкспрессия генов, участвующих в EMT, может приводить к почечному фиброзу.С другой стороны, уже описано, что пациенты с фиброзом почек имеют более короткие теломеры. Поэтому авторы намеренно искали изменения в экспрессии генов, участвующих в EMT у мышей с короткими теломерами и почечным фиброзом.
Группа исследователей создала две мышиные модели фиброза почек, либо сочетая дефицит теломеразы для индуцирования укорочения теломер и пониженное потребление фолиевой кислоты (витамина B9) для ухудшения функции почек, либо блокируя в почках экспрессию белка Trf1, компонента защитного комплекса теломер.
Первая модель продемонстрировала, что одного укорочения теломер недостаточно, чтобы вызвать фиброз почек, и это логично, ведь болезнь не затрагивает 100% пожилых людей. Однако, если мыши с короткими теломерами подвергались воздействию низких доз фолиевой кислоты, у них развивался фиброз почек.
Вторая модель помогла определить, действительно ли теломеры играют причинную роль в фиброзе. Отсутствие белка Trf1, который участвует в регуляции функций теломер, также привел к развитию фиброза почек у мышей.
В качестве еще одной демонстрации роли теломер в развитии фиброза почек авторы культивировали клетки почек с суперэкспрессией гена фермента теломеразы, который удлиняет теломеры. В этих клетках с восстановленными теломерами программа перехода эпителия в мезенхиму нормализовалась, и клетки вернули свой здоровый вид до фиброза.
Поскольку по мере старения теломеры в клетках организма укорачиваются, можно предположить, что патологические программы EMT, активные при раке и различных типах тканевого фиброза, могут быть запущены, по крайней мере частично, наличием коротких теломер.
Статья S.Saraswati et al. Short and dysfunctional telomeres sensitize the kidneys to develop fibrosis опубликована в журнале Nature Aging.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам CNIO: CNIO researchers open the door to treatment of renal fibrosis by showing that it is caused by telomere shortening.