Вчені пояснюють, як вживання в їжу різноманітних продуктів знижує ризик хронічних захворювань
Стаття
Біль у попереку є найпоширенішим захворюванням опорно-рухового апарату у всьому світі та тісно пов'язаний із прогресуючою дегенерацією міжхребцевих дисків. Старіння залишається найсильнішим фактором ризику цього стану, однак молекулярні механізми, що викликають вікове руйнування диска, залишаються недосяжними. Серед білків сімейства сиртуїнів сиртуїн 6 (SIRT6) привернув увагу своєю роллю у відновленні ДНК, ремоделюванні хроматину та регуляції старіння в різних тканинах. Хоча було відзначено його захисні ефекти в кістках і хрящах, його функція в хребетному диску — судинній і структурно унікальній тканині — до кінця не вивчена. Враховуючи вразливість тканини диска до старіння, вивчення ролі SIRT6 у підтримці диска є своєчасним і необхідним.
Спільна дослідницька група під керівництвом вчених з Університету Томаса Джефферсона тепер визначила SIRT6 як критично важливий захист для здоров'я хребетного диска. У результатах (DOI: 10.1038/s41413-025-00422-3), опублікованих 4 березня 2025 року в журналі Bone Research, команда використовувала модель миші, розроблену таким чином, щоб не вистачало SIRT6 у тканинах диска. У цих мишей навіть у відносно молодому віці спостерігалася швидка і важка дегенерація диска, що дуже схоже на патологію, що спостерігається при старінні хребта людини. Поєднуючи аналіз тканин з транскриптомічними та епігенетичними даними, дослідники показали, що втрата SIRT6 порушує клітинний баланс, викликаючи запалення, зміни хроматину, пошкодження ДНК та ознаки передчасного старіння клітин. Миші, в клітинах диска яких не вистачало SIRT6 (Sirt6cKO), почали демонструвати явні ознаки дегенерації до 12 місяців, а симптоми значно погіршилися до 24 місяців. Структурний розпад спостерігався як в пульпозному ядрі, так і в фіброзному кільці. На молекулярному рівні делеція SIRT6 викликала надмірне ацетилювання гістонів H3K9, порушення аутофагії та накопичення пошкоджень ДНК. Ці ефекти супроводжувалися підвищенням рівня секреторних факторів, пов'язаних зі старінням, таких як IL-6, TGF-β та p21. Подальші дослідження in vitro на клітинах диска щурів підтвердили ці результати, показавши паралельні зрушення в експресії генів і модифікації гістонів під час нокдауну SIRT6. Перехресне порівняння наборів даних виявило ключові дисрегульовані шляхи, пов'язані з ремоделюванням позаклітинного матриксу, передачею сигналів NF-κB та фіброзом тканин. Зокрема, спостерігалося зниження колагену I, накопичення денатурованого колагену, а також посилення експресії гіпертрофічних маркерів, характерних ознак руйнування дискового матриксу та клітинної дисфункції.
«SIRT6 діє як потужний епігенетичний регулятор у міжхребцевих дисках, а його відсутність призводить до каскаду подій, пов'язаних з дегенерацією. Наша робота показує, що без SIRT6 клітини диска набагато раніше переходять у старечий стан, викликаючи структурний колапс і запалення. Ці результати не тільки розширюють наше розуміння старіння дисків, але й відкривають двері для розробки терапії на основі SIRT6, яка може відстрочити або запобігти дегенерації», - Доктор Макаранд Рісбуд, старший автор дослідження
Дослідження надає переконливі докази того, що SIRT6 має важливе значення для підтримки цілісності диска в міру старіння організму. Картографуючи генетичні та епігенетичні порушення, спричинені його втратою, дослідження висвітлює нові терапевтичні мішені для вікової дегенерації хребта. Фармакологічна активація SIRT6 може запропонувати новий, нехірургічний варіант для збереження функції диска та запобігання хронічному болю в спині. Оскільки попит на рішення для здорового старіння зростає, стратегії відновлення активності SIRT6 можуть допомогти продовжити здоров'я хребта та покращити якість життя мільйонів людей.
Джерело: Китайська академія наук
