Naučnici "vraćaju sat unazad": Podmladite stare matične ćelije

Međutim, kako starimo, ove takozvane hematopoetske matične ćelije (HMC) postaju manje učinkovite, što slabi naš imunološki sistem i povećava rizik od bolesti poput anemije i raka.

Naučnici su sada pronašli način da „vrate sat unazad“ i podmlade stare matične ćelije, što otvara vrata novim metodama liječenja krvnih i imunoloških poremećaja povezanih sa starenjem, piše Science Alert.

Kao i većina ćelija u našem tijelu, HMC sadrže sitne odjeljke poznate kao lizozomi – stanične centre za reciklažu u kojima se složene molekule razgrađuju na dijelove koji se mogu ponovo iskoristiti. Nova studija, koju su proveli istraživači s Medicinskog fakulteta Icahn na Mount Sinaiju (SAD) i Univerziteta Paris Cité, otkrila je da su upravo poremećaji u radu lizozoma uzrok mnogih problema koji se javljaju kod starih matičnih ćelija.

Tim koji predvodi biologinja matičnih ćelija Saghi Ghaffari proveo je eksperimente na miševima i utvrdio da su lizozomi u HMC starijih miševa bili izrazito kiseli i potpuno disfunkcionalni. To je dovelo do prekomjerne aktivnosti ćelija, pojačanog metabolizma glukoze i poremećaja u načinu na koji ćelija koristi genetske informacije.

Takva hiperaktivnost potpuno je suprotna ponašanju mladih HMC, koje karakteriše stanje mirovanja. Ova reverzibilna „pauza“ omogućava dugovječnost i stabilnost ćelija jer ih štiti od stresa i oštećenja DNK. Upravo zbog tog mirovanja mlade matične ćelije, nakon ponovne aktivacije, imaju znatno veću sposobnost proizvodnje krvnih ćelija u odnosu na stare.

Naučnici su uspjeli „umiriti“ oštećene lizozome u starim matičnim ćelijama pomoću hemikalije zvane konkanamicin A, koja je vratila njihov pH i aktivnost na normalan nivo. Nakon što su HMC izvađene iz miševa, tretirane ovom hemikalijom i ponovo vraćene u organizam, sposobnost tkiva da proizvodi nove krvne ćelije povećala se čak osam puta.

Stabilizacijom lizozoma, stare matične ćelije počele su se ponašati poput mladih. Poboljšala im se sposobnost regeneracije, a proizvodnja krvnih ćelija nastavila se u odgovarajućim omjerima, čime je preokrenut trend slabljenja imunološkog sistema karakterističan za starenje.

„Naša otkrića pokazuju da starenje krvnih matičnih ćelija nije nepovratna sudbina. Stare krvne matične ćelije imaju sposobnost da se vrate u mladalačko stanje; mogu se oporaviti“, ističe Ghaffari.

„Usporavanjem lizozoma i smanjenjem njihove kiselosti, matične ćelije postale su zdravije i mnogo efikasnije u stvaranju novih, uravnoteženih krvnih ćelija i novih matičnih ćelija. Ciljanjem hiperaktivnosti lizozoma uspjeli smo resetovati stare matične ćelije u mlađe, zdravije stanje, poboljšavajući njihovu sposobnost regeneracije krvnih i imunoloških ćelija.“

Stare HMC se inače ne smatraju dobrim kandidatima za transplantaciju. Međutim, ćelije tretirane konkanamicinom A izgledale su podmlađeno i uspješno su transplantirane u životinjskom modelu. To sugeriše da bi sličan tretman izvan tijela (ex vivo) mogao poboljšati uspješnost transplantacije ljudskih matičnih ćelija.

Naravno, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potvrdilo funkcionira li ovaj pristup i kod ljudi, s obzirom na to da je studija obuhvatila samo ćelije miševa.

„Disfunkcija lizozoma pojavljuje se kao ključni pokretač starenja matičnih ćelija“, kaže Ghaffari. „Ciljanjem ovog procesa jednog dana bi se moglo pomoći u održavanju zdravog krvnog i imunološkog sistema kod starijih osoba, poboljšati njihove matične ćelije za transplantaciju i smanjiti rizik od krvnih poremećaja povezanih sa starenjem – a možda i uticati na cjelokupno starenje.“

Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell Stem Cell.