Вікові зміни кишечника виявилися керованим процесом, у якому запалення та дисбаланс заліза поступово вимикають гени і підвищують ризик раку.
Кишечник людини оновлюється надзвичайно швидко, але з віком цей механізм дає збій. Ключову роль відіграють «кишкові стовбурові клітини», які визначають як «клітини, що постійно відновлюють слизову оболонку кишечника». Саме в них накопичуються епігенетичні зміни. Ці зміни не є випадковими.
Дослідники описують явище «епігенетичний дрейф ACCA» як «вікове накопичення надмірного метилювання ДНК, пов’язане зі старінням і раком товстої кишки». Надлишкове метилювання діє як вимикач. Воно пригнічує гени, відповідальні за регенерацію тканини. У результаті кишечник поступово втрачає здатність до самовідновлення.
«Ми спостерігаємо епігенетичний алгоритм, який стає все більш вираженим з віком», — зазначив Франческо Нері. Зміни особливо зачіпають гени сигнального шляху «Wnt», тобто «системи молекулярних сигналів, що підтримує активність стовбурових клітин». Ослаблення цього шляху пришвидшує старіння. Тканина стає вразливішою.
Старіння кишечника відбувається нерівномірно. Кожна кишкова крипта походить від однієї стовбурової клітини. Якщо вона «старіє» епігенетично, цей стан передається всім клітинам ділянки. Так формується мозаїка молодих і зношених зон.
Важливим чинником виявився метаболізм заліза. Старі клітини гірше утримують залізо в ядрі. Через це слабшає робота ферментів «TET», які визначають як «білки, що знімають зайві метильні мітки з ДНК». Метилювання починає накопичуватися.
«Клітини втрачають здатність видаляти помилкові мітки з ДНК», — пояснила Анна Крепелова. Запалення ще більше посилює цей ефект. Воно порушує розподіл заліза і гальмує Wnt-сигналінг. Усе це разом працює як прискорювач старіння.
Водночас процес виявився частково оборотним. В органоїдних моделях кишечника відновлення транспорту заліза або активація Wnt зменшували епігенетичний дрейф. Старіння виявилося не фіксованим вироком, а змінним станом клітин. Це відкриває нові підходи до профілактики вікових захворювань.