… Существует множество стратегий борьбы со старением, включая диету и физическую активность, но наиболее привлекательной из них является повторное использование уже одобренных FDA препаратов, таких как аспирин, статины, метформин и рапалоги
4. Аспирин — уже давно изученный и эффективный препарат
12. Однако его антивозрастной механизм остается неоднозначным. Таким образом,
в этом исследовании изучалось антивозрастное действие аспирина. Для разработки модели старения в данной работе применялось системное введение D-галактозы
6,13. Ускоренное старение с использованием D-галактозы имитирует естественный процесс старения за счёт увеличения выработки конечных продуктов гликирования, что приводит к активации ядерного фактора каппа-би (NF-κB), увеличению выработки активных форм кислорода (АФК), разрушению митохондрий и апоптозу
14,15.
В настоящем исследовании MDA был выбран в качестве маркера окислительного стресса. Это было доказано Gil et al. этот уровень МДА в плазме крови увеличивался с возрастом16. Это происходит, поскольку он образуется в результате реакции АФК с полиненасыщенными жирными кислотами, приводящей к перекисному окислению липидов17. Перекисное окисление липидов имеет значительные последствия, такие как потеря потенциала пролиферации клеток, изменение экспрессии генов и подавление антиоксидантных ферментов. Следовательно, накапливается окислительный стресс, и происходит старение18. В текущей работе уровень MDA в группе, моделирующей старение, был выше, чем в контрольной группе. Это полностью соответствовало предыдущей работе, выполненной Fan et al. и Zhou et al., которые показали повышенные уровни MDA в почках и мозге мышей, соответственно, при введении D-галактозы19,20.
С другой стороны, было обнаружено, что аспирин снижает уровень малонового диальдегида по сравнению с группой стареющих моделей. Это согласуется с результатами исследования Дэнга и др., которые показали, что аспирин защищает эндотелий от повреждений, вызванных инъекцией липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) 21. Они обнаружили, что аспирин препятствует повышению уровня малонового диальдегида в крови, вызванному ЛПНП. Более того, исследование in vitro на эндотелиальных клетках, культивируемых при высоком уровне D-глюкозы, показало, что аспирин значительно снижает уровень активных форм кислорода22. Кроме того, аспирин снижал окислительный стресс, вызванный перекисью водорода в меланоцитах in vitro23. Такое снижение уровня малонового диальдегида в группе, принимавшей аспирин, может быть связано со способностью аспирина блокировать метаболизм арахидоновой кислоты в простагландины, что приводит к снижению выработки АФК, сопровождающей этот процесс24. Более того, аспирин может стимулировать синтез ферритина, который обладает антиоксидантными свойствами, тем самым снижая выработку АФК25.
В данной работе ген iNOS был выбран в качестве маркера окислительного стресса и старения. Это связано с тем, что активация iNOS приводит к увеличению выработки оксида азота, что, в свою очередь, приводит к образованию пероксинитрита (ONOO)26. Повышенное образование ONOO приводит к серьёзным последствиям, таким как подавление аденозинтрифосфатсинтазы (АТФ-синтазы), супероксиддисмутазы и комплексов I и II в дыхательном комплексе. Кроме того, ONOO повреждает мембраны и ДНК митохондрий. Всё это в конечном счёте приводит к окислительному фосфорилированию, окислительному стрессу и возрастному снижению выработки АТФ 27. В данной работе экспрессия гена iNOS в группе стареющих мышей была выше, чем в контрольной группе. Это согласуется с результатами предыдущих исследований, в которых введение D-галактозы мышам приводило к повышению экспрессии iNOS 20,28.
Напротив, в группе, принимавшей аспирин, наблюдался более низкий уровень экспрессии мРНК iNOS по сравнению с группой, принимавшей плацебо. Этот результат согласуется с предыдущими исследованиями, которые доказали, что аспирин подавляет экспрессию iNOS при активации макрофагов, вызванной липополисахаридом29. Более того, аспирин замедлял дегенерацию межпозвоночных дисков, вызванную чрескожной пункцией диска у крыс породы Спраг-Доули, подавляя экспрессию iNOS30. Аспирин может снижать экспрессию мРНК iNOS за счёт подавления NF-κB, что, в свою очередь, препятствует поляризации макрофагов M1. Уменьшение количества макрофагов M1 в конечном счёте снижает выработку iNOS29. Кроме того, аспирин может активировать протеинкиназу, активируемую аденозинмонофосфатом, что приводит к снижению уровня iNOS, оксида азота и матриксных металлопротеиназ, которые в конечном счёте уменьшают окислительное повреждение30.
Гистологическое и ультраструктурное исследование слизистой оболочки полости рта подтвердило все вышеперечисленные результаты. В группе с моделью старения наблюдалась выраженная дегенерация эпителия и собственной пластинки слизистой оболочки полости рта по сравнению с контрольной группой. Эти гистологические результаты показали, что D-галактоза вызывает выраженную дегенерацию слизистой оболочки полости рта у крыс. Это согласуется с результатами Юссефа, согласно которым старение приводит к таким же дегенеративным изменениям слизистой оболочки полости рта у крыс31. Кроме того, Мэн и др. продемонстрировали, что после инъекции D-галактозы слизистая оболочка желудка подвергается выраженной атрофии32. Что касается ультраструктурного анализа, это исследование показало, что D-галактоза вызывает дегенерацию кератиноцитов и атипичную морфологию ядер. Аналогичные ультраструктурные изменения наблюдались при нормальном старении эпителия языка у крыс33. Кроме того, Лопес и др. продемонстрировали аналогичные результаты34.
Однако в группе, получавшей аспирин, как гистопатологические, так и ультраструктурные исследования показали, что аспирин защищает слизистую оболочку полости рта от вредного воздействия D-галактозы. Это согласуется с результатами исследования Рахмана и др., которое показало, что у мышей C57BL/6, подвергшихся воздействию ультрафиолетового излучения, наблюдалось снижение инфильтрации воспалительными клетками при ежедневном пероральном приёме аспирина35. В данном контексте профилактический антивозрастной эффект аспирина на ткани может быть обусловлен его антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Аспирин может повышать экспрессию генов антиоксидантов, таких как каталаза и супероксиддисмутаза, и подавлять NF-κB. Подавление NF-κB может снижать экспрессию iNOS и выработку АФК, оказывая антиоксидантное и противовоспалительное действие и тем самым сохраняя ткани26,36.
В данной работе был проведён метод ДНК-комет, поскольку он позволяет количественно определить разрывы ДНК и мутации37. В текущем исследовании по сравнению с контрольной группой в группе с моделью старения наблюдался более высокий процент разрывов ДНК (% хвоста ДНК). Это также было показано в предыдущих исследованиях, которые выявили увеличение числа разрывов ДНК в группе с моделью старения в клетках мозжечка и иммунных клетках мышей38,39.
В настоящем исследовании % разрушения ДНК (% хвостовой ДНК) было снижено в группе, принимавшей аспирин, по сравнению с группой, моделирующей старение. Это совпало с исследованием, проведенным Дандахом, который оценивал, как аспирин влияет на лимфоциты, взятые у людей с раком молочной железы. Используя анализ comet, они продемонстрировали, что аспирин уменьшает повреждение ДНК в лимфоцитах in vitro40. Более того, другое исследование Rahman et al. Было обнаружено, что аспирин защищает кератиноциты от повреждений ДНК, вызванных ультрафиолетовым излучением, за счёт снижения уровня 8-оксогуанина и димеров циклобутанпиримидина, маркеров окислительного повреждения ДНК, в кератиноцитах и меланоцитах при поражениях кожи35. Было предложено множество механизмов, объясняющих защитное действие аспирина на ДНК, включая ингибирование фермента циклооксигеназы и нейтрализацию активных форм кислорода41. Кроме того, аспирин может напрямую ингибировать ген-супрессор опухолей p53, что напрямую снижает повреждение ДНК и повышает выживаемость клеток40».