Во время процесса перепрограммирования in vivo теломеры клеток удлиняются из-за увеличения эндогенной теломеразы. Это основной вывод из статьи, опубликованной в Stem Cell Reports командой из Испанского национального онкологического исследовательского центра (CNIO). Их наблюдения впервые показывают, что перепрограммирование живой ткани приводит к активации теломеразы и удлинению теломер; таким образом обращая вспять один из признаков старения: «наличие коротких теломер».
"Мы обнаружили, что когда вы вызываете дедифференцировку клеток во взрослом организме, теломеры становятся длиннее, что согласуется с клеточным омоложением", объясняет Мария А. Бласко, глава CNIO Telomeres and Telomerase Group и руководитель этого исследования. Это удлинение теломер является недвусмысленным признаком клеточного омоложения, которое было впервые количественно определено здесь, в живом организме.
Бласко и ее коллеги работали с так называемыми "перепрограммируемые мыши" -созданный Мануэлем Серрано, также исследователем CNIO, чья группа также участвует в этом проекте. Вообще говоря, клетки этих трансгенных животных несут четыре фактора Яманака (OSKM), экспрессия которых включается при введении антибиотика. При этом клетки регрессируют в эмбрионоподобное состояние, состояние, известное как плюрипотентность.
Изменения, опосредованные теломеразой
В свете важности теломер в регенерации тканей, старении и раке авторы решили проанализировать изменения, которые происходят в этих защитных структурах хромосом во время процесса репрограммирования in vivo, что приводит к дедифференцировке тканей. Их наблюдения показывают, что этот процесс влечет за собой удлинение теломер, маркера клеточного омоложения. Согласно этому исследованию, это удлинение происходит из-за действия теломеразы.
"То, что мы наблюдаем впервые, – это индукция теломеразы in vivo," объяснил Бласко и Роза М. Марион, ведущие авторы статьи. "На сегодняшний день мы не знаем ни одного исследования, которое описывало бы индукцию эндогенной теломеразы определенными факторами транскрипции в контексте взрослых тканей," говорят авторы.
Сходства с ранними стадиями рака
Потеря дифференцировки клеток – это явление, которое имеет место в физиологическом контексте. Это происходит во время регенерации тканей, а также при онкогенезе. По факту, "это все чаще считается одним из важнейших начальных шагов в развитии рака," как указано в документе.
Дедифференцировка, индуцированная перепрограммированием in vivo, а также дедифференцировка, связанная с инициированием рака, включают: "аналогичные изменения в теломерах", говорят авторы. В обоих этих процессах мы видим активацию теломеразы и последующее удлинение теломер.
Лучшее знание изменений, описанных в теломерах во время перепрограммирования in vivo и при патологических процессах, таких как рак, улучшит наше понимание молекулярных событий, связанных с клеточной дифференцировкой и, скорее всего, с другими процессами, которые связаны с клеточной пластичностью.