Ученые выяснили возраст клеток печени молодых и пожилых людей

Команда биологов, физиков, математиков и клиницистов, возглавляемая Центром регенеративной терапии при Дрезденском техническом университете (Германия), применила метод ретроспективного радиоуглеродного датирования, чтобы определить возраст печени человека, ведь этот орган обладает способностью к регенерации за счет обновленных гепатоцитов — клеток паренхимы. Как показало исследование, результаты которого представлены в журнале Cell Systems, возраст не влияет на процесс обновления печени: клетки одинаково хорошо заменяются как у молодых, так и пожилых.

Хотя известно, что гепатоциты могут обновляться во взрослом возрасте, до сих пор отсутствовала четкая картина их поведения: ученые не знали, происходит обмен гепатоцитов на протяжении всей жизни или это физиологически долгоживущие клетки, подобно кардиомиоцитам и нейронам.

Авторы новой работы исследовали печень 33 человек, умерших в возрасте от 20 до 84 лет: из ядер клеток извлекли геномную ДНК, чтобы получить комплексную модель обновления гепатоцитов и их возрастного распределения.

В итоге с помощью ретроспективного радиоуглеродного датирования и компьютерного моделирования удалось выяснить, что клетки печени у всех людей практически одного возраста — чуть моложе трех лет. По словам исследователей, их открытие впервые указывает на то, что этот орган остается молодым до конца.

«Поскольку печень состоит из разных типов клеток, мы дополнительно отделили ядра от гепатоцитов и негепатоцитов. Геномные концентрации углерода-14 (14С) позволяют предположить, что гепатоциты обновляются в течение всей жизни на уровне 19% в год и имеют возраст 2,7 года для молодых людей. В зрелом и старшем возрасте они обновляются на 17% в год, средний возраст гепатоцитов — 2,9 года. Негепатоциты составляют лишь небольшую часть клеток печени, но это очень разнообразная группа с различными функциями. <…> Реальная характеристика их уникальной динамики обновления отсутствует. Мы получили лишь общее представление: они обновляется на уровне 16% в год у 25-летнего человека и 13% в год — у 75-летнего», — рассказывается в работе.

Однако оказалось, что не все клетки печени столь молодые: более низкую скорость обновления исследователи выявили у полиплоидных клеток, возраст которых в среднем оценили в десять лет, причем их количество увеличивалось в процессе старения человека. В отличие от диплоидных клеток, имеющих два набора хромосом, эти накапливают больше ДНК, могут нести по четыре, восемь и больше наборов хромосом, отличаются гигантскими размерами и зачастую встречаются в тканях опухолей или подвергнутых действию проникающей радиации.

«Делают ли долгоживущие полиплоидные клетки печень восприимчивее к возрастным заболеваниям либо они действуют как фактор устойчивости, чтобы справляться с клеточным стрессом, тем самым предотвращая потерю функции органа и развитие рака, — остается важным вопросом, требующим решения», — подытожили ученые.