От нервов до мутаций: ученые доказали связь кратковременного стресса с повреждениями ДНК костного мозга
Стресс сегодня считается одним из факторов появления многих негативных изменений в организме человека. Ученые СПбГУ с конца 50-х годов изучают влияние физиологии, и в частности стресса, на возникновение мутаций. На ранних этапах исследователи под руководством профессора Михаила Лобашева изучали этот аспект на мухах и дрожжах, но в настоящее время эксперименты проводятся на мышах.
Ранее считалось, что кратковременные стрессы (до двух часов) не влияют на состояние ДНК человека, поскольку быстрая адаптация не позволяет развиться серьезным негативным последствиям. При этом именно такие стрессы чаще всего встречаются в жизни человека. А повреждения ДНК — это необратимые события в жизни клеток. После множественных повреждений ДНК и тем более хромосомных перестроек клетка в лучшем случае может заблокировать свою способность к делениям или умереть от апоптоза (запрограммированной клеточной гибели), в худшем — начать бесконтрольно делиться, переставая выполнять свои основные функции, приводя к раку или клональному гемопоэзу. При клональном гемопоэзе стволовые клетки начинают производить клетки крови с одной и той же генетической мутацией. Последнее часто происходит при старении со стволовыми клетками костного мозга — центрального органа иммунитета.
Исследование базировалось на модели ольфакторного стресса (мышам предоставляются хемосигналы, выделяемые при стрессе и улавливаемые обонятельными рецепторами в низких концентрациях), разработанной профессором кафедры генетики и соавтором исследования Евгением Даевым.
«В работе мы использовали феромон, ассоциированный со стрессом перенаселения у самок мышей, — 2,5-диметилпиразин. Мы обнаружили, что помимо физиологической стресс-реакции и поведенческого избегания данное воздействие приводит к дестабилизации генома мышей уже через два часа после начала запахового воздействия. При этом стресс полностью неинвазивный и эффект пропадает, если заблокировать мышам обонятельные рецепторы», — рассказал сотрудник кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ Тимофей Глинин.
Ученые впервые продемонстрировали, что уже двухчасовой стресс может приводить к повреждениям в ДНК костного мозга. Кроме того, ученые первыми в мире показали, что эти повреждения могут быть вызваны даже запаховыми стресс-сигналами. Также в ходе исследования были обнаружены механизмы, связывающие активацию отделов мозга, выделение стресс-гормонов и дестабилизацию генома. Это открывает возможности для разработки новых терапий, блокирующих стрессорную компоненту патологических процессов.