PNAS: сигаретный дым ускоряет старение глаз, влияя на ДНК

Ученые из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса обнаружили, что сигаретный дым ускоряет старение клеток глаза за счет эпигенетических изменений — нарушений работы генов без изменения самой ДНК. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Известно, что курильщики примерно в четыре раза чаще сталкиваются с возрастной макулярной дегенерацией — одной из главных причин потери зрения после 50 лет. Однако биологические механизмы этой связи долгое время оставались неясными.

В новой работе ученые изучили, как клетки пигментного эпителия сетчатки (RPE), поддерживающие работу светочувствительных фоторецепторов, реагируют на кратковременное и длительное воздействие сигаретного дыма.

Эксперименты на молодых и возрастных мышах показали, что дым подавляет активность генов, необходимых для нормального функционирования клеток сетчатки, а также снижает доступность хроматина — структуры, которая регулирует включение и выключение генов. В результате клетки хуже справлялись со стрессом и демонстрировали признаки ускоренного старения, похожие на изменения при макулярной дегенерации у человека.

При этом реакция организма зависела от возраста. У молодых животных активировались защитные механизмы — усиливалась работа генов, связанных с контролем воспаления, функцией митохондрий и процессами клеточной "самоочистки". У возрастных мышей такая компенсаторная реакция почти отсутствовала, поэтому клетки повреждались и погибали значительно чаще.

Дополнительные эксперименты с человеческими тканями подтвердили сходство выявленных молекулярных изменений, что указывает на возможную применимость результатов к людям. В дальнейшем исследователи планируют выяснить, какие эпигенетические изменения можно обратить, а какие приводят к необратимому ухудшению зрения.