В человеческой крови нашли дышащие митохондрии
Французские биологи нашли в плазме крови неповрежденные молекулы митохондриальной ДНК в частицах размером с целые митохондрии, сообщается в FASEB Journal. Судя по всему, это интактные митохондрии, и они, как и аналогичные органеллы внутри клеток, способны к реакциям кислородного этапа клеточного дыхания.
У эукариот в норме ДНК содержится внутри клеток и окружена мембраной — ядерной или митохондриальной. Если эта молекула находится в цитоплазме или в межклеточном пространстве, это, как правило, признак вирусной инфекции или гибели и фрагментации ряда клеток. Также ее источниками служат клетки раковых опухолей и ряд других.
Обычно свободно циркулирующая ДНК (так ее называют в данном случае) имеет ядерное происхождение и связана с белками-гистонами, которые защищают ее от деградации. Однако дезоксирибонуклеиновая кислота из митохондрий тоже может находиться вне клеток. Хотя в теории она быстрее распадается, так как не защищена гистонами, ее можно использовать как маркер различных заболеваний от рака молочной железы до ишемии сердечной мышцы. К тому же, исследование 2019 года показало, что в крови здорового человека свободной митохондриальной ДНК в 50 000 раз больше, чем ядерной.
Теперь биологи из Университета Монпелье (авторы последней упомянутой статьи) во главе с Аленом Тьерри (Alain R. Thierry) с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени оценили количество молекул свободной митохондриальной ДНК из плазмы крови здоровых людей и пациентов с раком прямой кишки, а также длину её фрагментов.
Кроме того, ученые подготовили препараты крови для электронной микроскопии, чтобы оценить строение и размеры плавающих в ней частиц. А присутствие митохондрий и их фрагментов в плазме проверили с помощью флуоресцентного красителя, который присоединяется к митохондриальным белкам. То же провели и для культур клеток рака прямой кишки человека.
И у больных, и у здоровых средняя длина фрагментов митохондриальной ДНК в плазме крови оказалась близка к таковой для неповрежденной молекулы. Чаще всего эти ДНК содержались внутри мембранных структур средним диаметром 0,22 микрометра, что соответствует размеру целой митохондрии. Когда исследователи выделили эти структуры и определили у них уровень потребления кислорода, выяснилось, что он достаточно велик, а значит, эти органеллы вполне способны к реакциям клеточного дыхания.
В работе не проверяли, как долго свободные митохондрии могут существовать в плазме крови. Зачем они находятся там в больших количествах (от 0,2 до 3,7 миллионов на миллилитр плазмы), пока неясно. Авторы предполагают, что органеллы могут служить как средство коммуникации между клетками. Возможно, их наличие активирует процессы воспаления, но это не объясняет обилие свободных митохондрий в крови здоровых людей.
Хотя митохондрии играют ключевую роль в дыхании клеток, некоторые организмы могут прожить без них. Таковы, например, простейшие из группы Monocercomonoides, которых обнаружили в кишечнике шиншиллы коллеги авторов соответствующей статьи. А если число митохондрий снизить в культуре стареющих клеток или печени мыши, они будут производить значительно меньше сенесцентных (указывающих на старение) белков.
Светлана Ястребова
Еще он замедлял рост уровня глюкозы натощак с возрастом
Американские и австралийские исследователи провели дополнительный анализ результатов крупномасштабных испытаний аспирина у пожилых людей. Оказалось, что при его приеме частота развития сахарного диабета второго типа снижается на 15 процентов. Результаты работы подготовлены для доклада на ежегодном слете Европейской ассоциации по изучению диабета 59th EASD Annual Meeting, который пройдет в Гамбурге 2–6 октября 2023 года; также им посвящен пресс-релиз организации. Аспирин в низких дозах действует как антиагрегант, то есть препятствует адгезии тромбоцитов при формировании тромба и, следовательно, снижает риск заболеваний, связанных с тромбообразованием — инфаркта миокарда и ишемического инсульта. До недавнего времени его ежедневный прием считался вполне безопасным, и его массово назначали даже при невысоком риске сердечно-сосудистых заболеваний. Опубликованный в 2019 году метаанализ 16 работ с участием пости 165 тысяч пациентов и учетом более миллиона пациенто-лет наблюдений поставил безопасность подобной практики под сомнение — оказалось, что постоянный прием низких доз аспирина связан со значительно повышенным риском кровотечений. После этого рекомендации по его назначению стали более строгими. С 2010 по 2014 год в Австралии и США набрали более 19 тысяч относительно здоровых людей в возрасте 65 лет и старше для участия в двойном слепом плацебо-контролируемом лонгитюдном исследовании ASPREE. Оно было призвано уточнить эффективность и безопасность приема низкой дозы аспирина (100 миллиграмм) для первичной профилактики заболеваний. Первые результаты работы были неожиданными — оказалось, что прием препарата не снижает, а возможно, даже повышает смертность от всех причин, однако сами авторы призвали интерпретировать эти результаты с большой осторожностью. При этом исследователи получили большой объем данных, детальный анализ которых продолжается до сих пор. София Зунгас (Sophia Zoungas) из Университета Монаша с коллегами из шести научных центров Австралии и США проанализировала данные 16209 участников ASPREE, не страдавших на момент включения сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, деменцией или инвалидностью, ограничивающей самостоятельное проживание. 8086 из них получали 100 миллиграмм аспирина в день, 8123 — плацебо. Медианная продолжительность наблюдения за ними составила 4,7 года. Развитие сахарного диабета второго типа оценивали по уровню глюкозы в крови натощак 7,0 и более миллимоль на литр при ежегодном обследовании, либо по началу приема сахароснижающих препаратов, либо по сообщению самого участника о поставленном диагнозе. Статистический анализ полученных данных проводили с помощью коксовской модели пропорциональных рисков и линейной регрессии со смешанными эффектами. За время наблюдения сахарный диабет выявили у 995 участников, из них 459 в основной группе и 536 в контрольной. По сравнению с плацебо заболеваемость при приеме аспирина была на 15 процентов меньше — отношение рисков (HR) 0,85; 95-процентный ДИ 0,75–0,97; p = 0,01. Кроме того, в основной группе значительно медленнее повышался уровень глюкозы в крови натощак — разница между группами в его среднем ежегодном приросте составила −0,0006 миллимоль на литр; 95-процентный ДИ от −0,0009 до −0,0002; p = 0,004. Полученные результаты сами по себе не представляют повода для изменения текущих клинических рекомендаций по превентивному назначению аспирина. Однако учитывая постоянный рост глобальной заболеваемости сахарным диабетом второго типа среди пожилых людей, потенциал применения противовоспалительных препаратов для его профилактики заслуживает дальнейших исследований, заключают авторы работы. Ранее анализ данных ASPREE показал, что ежедневный прием аспирина снижает риск развития гепатоцеллюлярной карциномы у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени на 52 процента. Кроме того, сводный анализ восьми исследований типа «случай-контроль» выявил 13-процентное снижение риска рака яичников при частом приеме этого препарата. В то же время, по данным ASPREE, ежедневный прием аспирина повышал вероятность анемии у пожилых людей независимо от риска кровотечений.