По мере старения кости становятся тоньше, и люди чаще сталкиваются с переломами и таким заболеванием, как остеопороз. Одна из причин, почему так происходит, кроется в костном мозге: возрастные изменения приводят к нарушению в работе стволовых клеток в нем, тогда как они отвечают, в том числе, за поддержание целостности костей. Исследователи из Института биологии старения имени Макса Планка вместе с коллегами из Кельнского университета выяснили, что именно начинает мешать стволовым клеткам в костном мозге функционировать должным образом и как это можно исправить.

Чтобы понять ценность открытия, приходится начать немного издалека. Ученые, занимающиеся процессами старения, уже некоторое время рассматривают в качестве причины увядания изменения в эпигеноме. Так называют совокупность специфических меток, которые определяют активность генов, но не затрагивают первичную структуру ДНК. Условно говоря, эпигеном (а «эпи-» с греческого переводится как «над-») как бы располагается над геномом клетки и раздает команды, каким генам «работать», а каким — «отдыхать».

Чтобы понять, почему по мере старения мезенхимальные стволовые клетки производят все меньше материала для поддержания целостности костей и позволяют накапливаться в костном мозге все большему количеству жировой ткани, ученые сравнили эпигеном этих стволовых клеток молодых и старых мышей. Оказалось, что с возрастом он значительно меняется, особенно страдают гены, которые важны для производства именно костной ткани.

Дальнейшая задача, которую пытались решить ученые, — можно ли «омолодить» эпигеном мезенхимальных стволовых клеток. Для этого биологи взяли клетки из костного мозга старых мышей и in vitro обработали их питательным раствором, содержащим ацетат натрия. Какой же была реакция? Ацетат послужил материалом, который позволил «омолодить» эпигеном и благодаря этому активизировать работу генов, ответственных за формирование костных клеток.

На следующем этапе ученые установили, что такие же эпигенетические изменения, какие наблюдались у старых мышей, есть и у пожилых людей, страдающих остеопорозом. Вероятно, что по мере старения изменения в эпигеноме повышают риск развития этого заболевания, как и переломов костей.

— Ацетат натрия в принципе доступен в качестве пищевой добавки, однако использовать его в этой форме в борьбе с остеопорозом не рекомендуется, так как эффект, наблюдаемый нами в рамках исследования, очень специфичен для определенных клеток, — предостерег руководитель исследования доктор Петер Тессарц и добавил: — Вместе с тем первый опыт применения стволовых клеток в лечении остеопороза уже есть. И обработка их ацетатом могла бы оказать свое действие. Однако, прежде чем переходить к дальнейшим испытаниям, нужно более детально изучить возможное воздействие таких манипуляций на весь организм, чтобы избежать побочных эффектов.