По мере старения организма кости становятся тоньше, возрастает вероятность развития остеопороза и переломов. Одним из механизмов развития остеопороза является нарушение в функции стволовых клеток костного мозга, которые ответственны за поддержание прочности и целостности костей. Исследователи из Института им. Макса Планка и Кластера и Кельнского университета смогли обнаружить, что инволюционная дисфункция стволовых клеток возникает из-за изменений в их эпигеномах. Им удалось обратить вспять эти изменения в изолированной культуре стволовых клетках с помощью добавления ацетата. Такое омолаживающее воздействие на эпигеном может открыть новый путь для лечения таких заболеваний, как остеопороз.
В течение некоторого времени ученые изучали эпигенетику для определения причин старения. Эпигенетика выявляет изменения в генетической информации и хромосомах, не влияющие на последовательность самих генов, но оказывающие действие на их активность. Предполагается, что это может быть связано с изменениями в белках- гистонах,которые контролируют доступ к ДНК .Группа ученых из Кельна, под руководством доктора Питера Тессарца, занимается в настоящее время изучением эпигенома мезенхимальных стволовых клеток, они находятся в костном мозге и могут трансформироваться в различные типы клеток ( хрящевые, жировые или костные ).Ученые пытались выяснить причину того, что по мере старения стволовые клетки меньше участвуют в образовании костной ткани и ,в то же время, происходит накопление жира в костном мозге.
Для этого ученые сравнили эпигеном стволовых клеток молодых и старых мышей. Как оказалось, эпигеном с возрастом значительно меняется и особенно меняются гены необходимые для формирования костей.
Затем исследователи решили выяснить, насколько возможно омолодить эпигеном стволовых клеток. Для достижения этой цели они обработали культуру изолированных стволовых клеток из костного мозга мышей питательным раствором, который содержал ацетат натрия. Клетка преобразовывала ацетат в строительный блок, который с помощью ферментов мог прикрепляться к гистонам, что увеличивало доступ к генам и, таким образом, активизировали их.Такое воздействие привело к омоложению эпигенома, повысило активность стволовых клеток и увеличило образование костных клеток.
Для анализа влияния изменений эпигенома на развитие остеопороза и риска переломов у пожилых людей ученые также изучили мезенхимальные стволовые клетки человека, которые были получены от пациентов после операции на бедре. Как оказалось, в клетках пожилых пациентов, страдающих остеопорозом, отмечались такие же эпигенетические изменения, которые были отмечены у животных.
Как считают ученые, использование ацетата для лечения остеопороза в настоящее время не предполагается, так как требуются длительные исследования для выявления всех возможных побочных действий на организм.
