Naukowcy wykazali odwrócenie procesu starzenia się komórek krwiotwórczych u myszy, potencjalnie torując drogę do opracowania metod odmładzania układu odpornościowego i zwalczania chorób krwi związanych z wiekiem. Badanie prowadzone pod kierunkiem zespołów z Icahn School of Medicine na Mount Sinai i Paris Cité University pokazuje, że przywrócenie normalnej funkcji komórkowych ośrodków przetwarzania – lizosomów – może ożywić starzejące się komórki macierzyste, sprawiając, że zachowują się bardziej jak ich młodsze odpowiedniki.
Problem starzejących się komórek krwiotwórczych
Hematopoetyczne komórki macierzyste (HSC) są odpowiedzialne za wytwarzanie nowych krwinek przez całe życie. Wraz z wiekiem komórki te stają się mniej skuteczne, co prowadzi do osłabienia odporności i zwiększonej podatności na choroby, takie jak anemia i nowotwór. Spadek ten nie jest po prostu śmiercią komórek, ale pogorszeniem funkcjonalności, podczas którego HSC tracą zdolność do wydajnego wytwarzania zrównoważonej liczby komórek krwi. Jest to ważne, ponieważ pogorszenie stanu układu krwionośnego bezpośrednio wpływa na ogólny stan zdrowia, czyniąc osoby starsze bardziej podatnymi na infekcje, choroby i wolniejszy powrót do zdrowia.
Lizosomy: klucz do procesu odwrócenia
W badaniu zidentyfikowano lizosomy – przedziały komórkowe rozkładające odpady i materiały poddawane recyklingowi – jako główny czynnik starzenia się HSC. U starych myszy lizosomy te były nienormalnie kwaśne i nadpobudliwe, co zakłócało metabolizm komórkowy i regulację genetyczną. Ta nadpobudliwość zapobiega wejściu komórek w ochronny stan „utleniania”. Utlenianie ma kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala młodym komórkom macierzystym oszczędzać energię, unikać uszkodzeń DNA i utrzymywać ich zdolność regeneracyjną.
Przywracanie młodych funkcji
Naukowcy wykorzystali substancję chemiczną zwaną konkanacyną A, aby znormalizować poziom kwasowości i aktywności dysfunkcyjnych lizosomów w starzejących się HSC. Kiedy leczone komórki przeszczepiono starszym myszom, produkcja komórek krwi wzrosła ośmiokrotnie. Odmłodzone HSC nie tylko regenerowały się wydajniej, ale także przywracały równowagę proporcji komórek krwi, odwracając związany z wiekiem spadek funkcji odpornościowych. To sugeruje, że starzenie się komórek krwi nie jest stanem nieodwracalnym, ale raczej odwracalnym stanem dysfunkcji komórkowej.
Konsekwencje dla zdrowia ludzkiego
Chociaż badanie przeprowadzono na myszach, jego wyniki mają ważne implikacje medyczne. Starzejące się komórki HSC nie są dobrymi kandydatami do przeszczepienia komórek macierzystych, ale leczone komórki skutecznie wszczepiły się w modele zwierzęce. To sugeruje, że terapie ex vivo – podczas których komórki są modyfikowane poza organizmem przed przeszczepieniem – mogą znacznie poprawić powodzenie przeszczepu u ludzi.
„Nasze odkrycia pokazują, że starzenie się komórek krwi nie jest losem nieuniknionym” – powiedziała główna badaczka Sagi Ghaffari. „Stare krwinki są w stanie powrócić do młodego stanu”.
Badanie podkreśla dysfunkcję lizosomów jako główny mechanizm starzenia się komórek macierzystych. Ukierunkowanie na tę ścieżkę może ostatecznie doprowadzić do opracowania terapii wspierających zdrową krew i układ odpornościowy u osób starszych, poprawiających wyniki przeszczepów komórek macierzystych i potencjalnie zmniejszających ryzyko chorób krwi związanych z wiekiem.
Konieczne są dalsze badania, aby potwierdzić te wyniki na ludziach, ale badanie wyznacza nowy, fascynujący kierunek w zwalczaniu wyniszczającego wpływu starzenia się na krew i funkcje odpornościowe.
