Центріолі — лічильник життя

Як повідомляє агентство «ІнформНаука», тбіліські вчені Дж.Ткемаладзе (Центр системного аналізу Грузії) і К.Чичинадзе з Інституту фізіології ім. І.Беріташвілі грузинської Академії наук вважають, що за вікові зміни клітин у багатоклітинному організмі відповідають центріолі — білкові структури, які беруть участь у поділі тваринних клітин. Клітини тварин можуть ділитися лише певну кількість разів, після чого неминуче гинуть, і саме центріолі, на думку вчених, виступають у ролі лічильника поділів.

Старіння організму — це старіння його клітин. Воно починається, коли клітина в ході певного числа поділів стає повністю диференційованою, тобто спеціалізованою. Така клітина може жити дуже довго, нейрони, наприклад, живуть кілька десятків років, але згодом її «працездатність» знижується, і клітина гине. Експерименти останніх років засвідчили, що відпущена клітині кількість поділів не залежить від довжини кінцевих ділянок її хромосом, теломер. На думку грузинських учених, «чинники старіння» варто взагалі шукати не в геномі, і навіть не в клітинному ядрі, інакше з ядра соматичної клітини не вдалося б виростити клонованих тварин. Отже, чинники старіння мають знаходитися в цитоплазмі, а коли згадати, що вік клітин визначається не часом, а кількістю клітинних поділів, а процес поділу напряму пов’язаний із центріолями, то саме їх найлогічніше вважати годинником, який відміряє клітинне життя.

Центріолі — це два білкові циліндрики, розташовані поруч, перпендикулярно один до одного. Перед кожним клітинним поділом вони подвоюються. Крім поділу, центріолі «керують» формуванням білкових тяжів і мікротрубочок, які становлять каркас клітини, або цитоскелет. За останніми даними, роль центріолей і цитоскелету в тваринній клітині надзвичайно велика. Саме цитоскелет координує метаболізм клітини, початкові етапи ембріонального розвитку, об’єднання клітин у тканину. Мікротрубочки визначають переміщення практично всіх внутрішньоклітинних компонентів, зокрема під час клітинного поділу. Цитоскелет проводить у клітинне ядро зовнішні сигнали, у тому числі команду про запуск апоптозу — знищення клітини. Ймовірно, що ця структура бере участь у злоякісній трансформації клітини, у кожному разі, вона регулює роботу багатьох важливих онкогенів. І, нарешті, центріолі, можливо, можуть контролювати й довжину теломер, і роботу ферменту теломерази.

Коли клітина припиняє ділитися і спеціалізується, її центріолі незворотно псуються. І тільки клітини, спроможні відновити це ушкодження, можуть повернути собі здатність до поділу. Такі, наприклад, клітини печінки дорослих тварин, одного з небагатьох спроможних до регенерації органів.

Відповідно до гіпотези грузинських учених, клітини, позбавлені центріолей і цитоскелету, або ж клітини, у котрих ці структури виникли вперше, не можуть рахувати свої поділи й тому, по-перше, безсмертні, а по-друге, неспеціалізовані. Цим умовам відповідають клітини вищих рослин, запліднена яйцеклітина та ранні бластомери деяких тварин. Ці клітини справді безсмертні та неспеціалізовані. Коли ж якимось чином зіпсувати центріолі в диференційованій клітині, вона теж стане безсмертною. Такі ракові та трансформовані клітини, в яких багато вчених виявили різку зміну структури цитоскелету та орієнтації центріолей. Злоякісні клітини безсмертні, а рівень їхньої спеціалізації відповідає тому етапу розвитку, на якому їх застала трансформація.

Грузинські дослідники вважають, що центріолярну модель старіння, рано або пізно, доведуть експериментально.