Ожирение — фактор риска для множества заболеваний. Среди прочего оно влияет и на эмоциональное состояние организма. Возможно, оно как-то связано и со старением: в избытках жировой ткани растет количество сенесцентных (старых) клеток.
Авторы недавней статьи в Cell Metabolism предположили, что изменения в поведении могут быть также вызваны этими клетками. И действительно: у мышей, которые приобрели лишний вес из-за диеты или мутации, повысилась тревожность, в некоторых отделах мозга скопились сенесцентные клетки с жировыми каплями, а новых нервных клеток образовывалось меньше.
Но препараты-сенолитики снизили тревожность мышей и усилили нейрогенез в их мозге, подтвердив таким образом, что всему виной — сенесцентные клетки.Ожирение, помимо увеличения веса, приносит с собой множество побочных эффектов. Это и нарушения обмена веществ, и хроническое воспаление, и даже психические нарушения, такие как депрессия и повышенная тревожность.
Одна из возможных причин, вызывающих такие разнообразные последствия, — ускоренное старение жировой ткани: многие из ее клеток становятся сенесцентными, изменив свои функции и возможности под действием стресса. Они не размножаются, но и не умирают (поэтому их маркерами являются белки р16 и р21, останавливающие цикл клеточного деления), не выполняют своих прежних функций, зато выделяют набор белков под названием SASP (senescence-associated secretory phenotype), запускающий воспаление и перестройку ткани.
Под действием большого количества белков SASP ухудшается состояние окружающих клеток, и они тоже стареют; таким образом, на клеточном уровне старость оказывается в некотором смысле заразна. Сенесцентные клетки образуются в разных тканях организма, но среди клеток жировой ткани их больше всего.
Группу мышей откармливали очень жирной пищей и сравнивали их поведение с контрольными животными, которые ели обычный корм. Для этого сначала мышей выпускали в открытый квадратный вольер, а затем — в крестообразный коридор, в котором два тупиковых участка открытые, а два — закрытые, при этом середины их приподняты.
Тревожные мыши склонны избегать открытых пространств и прижиматься к стенам, а также боятся высоты, поэтому подсчет времени, которое мышь проводила в определенных местах вольеры и коридора позволяет оценить степень тревожности.
Авторы обратили внимание на то, что области, в которых они обнаружили сенесцентные клетки, находятся рядом с зонами нейрогенеза. Поэтому они проверили, как происходит образование новых клеток в мозге мышей с ожирением. Для этого они разбивали мозг мышей на отдельные клетки и считали процентное соотношение разных типов клеток. Оказалось, что при ожирении страдают не все клетки мозга. Большинство типов нейроглии, клеток стенки сосудов и взрослых нейронов остается на месте, то есть количество их не изменяется. Зато резко сокращается количество эпендимной глии (которая окружает полости мозга и может давать начало новым нервным клеткам), предшественников нейронов и молодых, незрелых нейронов.
Однако после лечения сенолитиками соотношение клеток в мозге практически восстановилось.По итогам новой работы мы все еще не знаем, как именно ожирение влияет на поведение. Возможно, очень жирная пища (или же мутация в рецепторе лептина) вызывает накопление жира сразу в нескольких областях организма. В таком случае собственно ожирение и нарушение работы мозга — параллельные процессы, практически независимые друг от друга.
Тем не менее, оба они связаны со старением клеток, поскольку сенолитики (вне зависимости от способа, которым они действуют) влияют как на жировую ткань, так и на сенесцентные клетки в мозге.Что касается нейрогенеза, то здесь связь тоже все еще не ясна: непосредственно ли старые клетки блокируют рост молодых, или же здесь играют роль белки SASP, или собственно накопление жира давит на окружающую ткань.
Авторы работы надеются, что дальнейшие исследования позволят нам использовать сенолитики для борьбы если не с ожирением, то хотя бы с его последствиями. Но пока это только дополнительные мазки на картине, объединяющей старение, ожирение и работу мозга.